太陽能電池模塊是太陽能電池(組)的關鍵構成部分(fēn),也是太陽能發電站(zhàn)系統軟件中使用價值最大(dà)的一部分(fēn)。其功效是将太陽能發電轉換爲電磁能,或送到蓄電池中儲存起來,或促進負荷工(gōng)作(zuò)中。它是具備封裝及內部聯接的、能獨立出示直流電源輸出的、不可(kě)缺少的最少太陽能電池組成設備。
由于每一個獨立的太陽能電池功率都(dōu)不大(dà),因而模塊內部都(dōu)以電池串的方式連接在一起。每一個電池的上邊(負級)與下一個電池的反面(正級)電焊焊接,盡管能夠手工(gōng)制作(zuò),但(dàn)一般 還是選用片狀串(Tapper-Sringers)的自(zì)動化技術(shù)加工(gōng)工(gōng)藝生(shēng)産加工(gōng)。
每一串的尾端都(dōu)外伸最後一個電池的邊沿以供電系統氣連接。連接以後,敏感的太陽能電池就(jiù)必須再加上适度的防護層以承擔外界的機(jī)械設備地應力,氣候條件的轉變和環境濕度等。因而大(dà)家最先在連接端置入全透明的粘合材料黏貼,另外也開展絕緣層。随後把電池串片夾在前面和反面雙層片狀中。前邊是對光源比較敏感面,材料務必是全透明的,一般應用特白(bái)磨砂皮玻璃,例如(rú)高透光度的太陽光玻璃。低正離(lí)子(lowiON)的太陽光玻璃容許91%的入射角線透過,近期開發設計(jì)的太陽光玻璃透射率達96%。其功率比規範的太陽光玻璃高3.5%。PV電池反面是一種不全透明的材料,歐州的生(shēng)産商一般選用一種叫TPT的箔,用雙層PVF(聚氟乙烯)做成。亞洲地區的生(shēng)産商趨向于應用氫氧化物做爲反面材料。反面有時候也用一般 的硬底化玻璃片做成。這類雙面都(dōu)全透明的模塊一般作(zuò)爲玻璃面的房(fáng)頂和編制物的建築幕牆。
封裝加工(gōng)工(gōng)藝在玻璃和太陽能電池中間出示了電子光學聯接和維護。選定的材料應能黏貼上邊和反面的層析,并且其成分(fēn)不容易随時間的變化危害PV電池,也不會因紫外光和環境濕度而更改成分(fēn)。由于産生(shēng)一切透明色狀況都(dōu)是會巨大(dà)地減少模塊的特性。黏貼務必确保牢固,不容易産生(shēng)脫層。用以晶體(tǐ)矽電池的封裝材料主要是EVA。PV電池串的EVA封裝在真空系統(真空泵壓層器)裡(lǐ)開展。一般包含三道工(gōng)藝流程:第一道工(gōng)藝流程是将全部的部件疊起來(lái)在一起,放(fàng)進真空系統(不可(kě)以有一切汽泡和移位),第二道工(gōng)藝流程是加溫充壓,(仍在真空泵情況下)這時箔剛開始溶化,并徹底包囊住電池,将全部的部件“浸濕”。第三道工(gōng)藝流程是再加溫,使EVA互相(xiàng)交鏈,(crosslink)這一道工(gōng)藝流程更改了高聚物的構造,使其在自(zì)然光的充足直射下也不會再變軟。變軟會使太陽能電池部件挪動。但(dàn)一些生(shēng)産商選用PVB(丙烯酸乳液縮鄰苯二甲酸酐)箔做爲封裝材料,運用在玻璃-玻璃(前邊-反面)的模塊封裝中。
PVB是一種規範的壓層玻璃用的安全性材料。以往以前用在光伏行業中,但(dàn)由于其在水蒸汽中會越來(lái)越模糊不清而不火(huǒ)爆。但(dàn)近期的研究表明PVB在玻璃--玻璃(前邊--反面)的模塊的生(shēng)産制造中有其優點,而全新的PVB箔在維持清晰度層面有與EVA一樣的特性。PVB的另一個優勢是用以玻璃面的房(fáng)頂和工(gōng)程建築一體(tǐ)化的建築幕牆時要考慮建築設計(jì)規範的規定。而EVA在粘合玻璃時易黏貼力較弱而不可(kě)以考慮上端撞擊力的規範規定。PVB和其他(tā)熱(rè)固性塑料材料在部件用完損毀或毀壞時能夠收購(gòu)作(zuò)爲再度封裝的材料。
有時候也有效Teflon(特氟隆)做爲封裝材料,關鍵用以少量獨特的模塊封裝。再用爲添充材料時模塊規格達到2.5×3.8米。
工(gōng)作(zuò)電壓起伏
太陽能電池模塊非常少能在一切正常的實際操作(zuò)标準下工(gōng)作(zuò)中,由于太陽輻射源和溫度是持續轉變的。額定值的太陽能電池模塊輸出功率是按規範檢測标準(STC)測出的,但(dàn)這種标準非常少能切合實際應用标準。因而其實際操作(zuò)特性可(kě)能是額定值功率的85%~90%。但(dàn)一些模塊功率也會高過額定電流。
太陽輻射源會在較大(dà)水平上危害模塊電流量。當輻射強度減少一半,功率也減少一半。而額定電流卻維持相(xiàng)對性平穩(當很多模塊串連時其危害也會積累擴大(dà),工(gōng)作(zuò)電壓會降低40V)。模塊工(gōng)作(zuò)電壓關鍵受溫度轉變的危害,在歐州的STC标準下夏天的工(gōng)作(zuò)電壓起伏達到-8V,冬天時達到10V,當有很多模塊串連時要做到100V。高溫時功率會比在規範檢測标準下減少35%。這就(jiù)是爲何模塊安裝時務必确保其有優良的自(zì)然通風(fēng)并且生(shēng)産商也嘗試讓商品具備最好是的傳熱(rè)性能。
城(chéng)市熱(rè)島效應與旁通閥二極管
在一些實際操作(zuò)标準下,有黑(hēi)影(yǐng)的太陽能電池會發燙以緻毀壞電池,這就(jiù)是說(shuō)白(bái)了的城(chéng)市熱(rè)島效應。當電池的某一部分(fēn)被遮住時便會産生(shēng)這類狀況,比如(rú)一片樹(shù)葉落在太陽能電池模塊上邊時,被遮住的電池顯而易見也不造成電流量,反倒會變成一種負載--使其他(tā)電池造成反向電流量。爲了更好地避免 城(chéng)市熱(rè)島效應擴張,就(jiù)内嵌一個旁通-旁通閥二極管,将電流量改線繞開這一被遮住的電池。一般 每18~20個電池設定一個旁通閥二極管。假如(rú)一個規範的太陽能電池模塊有36~40個電池,就(jiù)需要設定二個旁通閥二極管,能夠穿過較大(dà)電流量便是短(duǎn)路(lù)容量。在單獨的PV電池模塊中一般 選用一個短(duǎn)路(lù)故障負載控制闆。架構能給模塊以更爲平穩的維護。架構一般用三氧化二鋁或鋁合金型材做成。對氣侯有較大(dà)的抵抗力和耐用度。但(dàn)也有效銀白(bái)色和灰黑(hēi)色的。
在安裝太陽能電池模塊時關鍵考慮到是不是爲并網設備,及其所必須的功率尺寸,太陽抗壓強度和安裝部位的标準(如(rú)房(fáng)頂的坡度等)。設備尺寸由功率尺寸決策。最少的獨立型設備功率僅有幾瓦,家用太陽能發電量設備功率大(dà)概是2~4kW。大(dà)中型太陽能發電工(gōng)程建築一體(tǐ)化的設備功率很有可(kě)能做到好幾百kW,而大(dà)中型路(lù)面安裝的設備能夠做到幾MW。除此之外安裝模塊處的層面,房(fáng)屋朝向和坡度也是有危害。
一般而言10㎡的太陽能電池模塊功率達到1kW,但(dàn)也因太陽能電池常用材料而各有不同,1㎡光伏電池電池矩陣所出示的有效功率爲90~115kW/年(nián),而1㎡三結塑料薄膜太陽能電池出示的有效功率爲60~80kW/年(nián)。
其他(tā)要考慮到的要素也有:在直射的光源較差時模塊的特性,模塊安裝地的溫度,模塊的自(zì)清理(lǐ)工(gōng)作(zuò)能力(一般坡度爲15度),模塊化的構造(必須時目前的模塊能夠拓展),系統軟件抗有意毀壞的工(gōng)作(zuò)能力,收購(gòu)的概率,及其重裝系統的适應能力,架構的色調這些。
安裝太陽能電池模塊的簡便性也很重要,與規格尺寸不相(xiàng)幹。安裝工(gōng)程公司及經銷商都(dōu)一樣喜愛沒有問(wèn)題的設備安裝工(gōng)程。
自(zì)然,花費肯定是一個關鍵考慮到要素。太陽能電池模塊的品質保證是尤爲重要的。因而務必有達标的資質證書(shū)組織的品質保證文檔。