一、太陽(yáng)能電池板簡(jiǎn)介
太陽(yáng)能電池板(Solarpanel)是通過吸收太陽(yáng)光,將太陽(yáng)輻射能通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接或間接轉(zhuǎn)換成電能的裝置,大部分太陽(yáng)能電池板的主要材料為“硅”,但因制作成本較大,以至于它普遍地使用還有一定的局限。相對(duì)于普通電池和可循環(huán)充電電池來說,太陽(yáng)能電池屬于更節(jié)能環(huán)保的綠色產(chǎn)品。
二、太陽(yáng)能電池板結(jié)構(gòu)組成
1)鋼化玻璃其作用為保護(hù)發(fā)電主體(如電池片),透光其選用是有要求的,1.透光率必須高(一般91%以上);2.超白鋼化處理
2)EVA用來粘結(jié)固定鋼化玻璃和發(fā)電主體(如電池片),透明EVA材質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到組件的壽命,暴露在空氣中的EVA易老化發(fā)黃,從而影響組件的透光率,從而影響組件的發(fā)電質(zhì)量除了EVA本身的質(zhì)量外,組件廠家的層壓工藝影響也是非常大的,如EVA膠連度不達(dá)標(biāo),EVA與鋼化玻璃、背板粘接強(qiáng)度不夠,都會(huì)引起EVA提早老化,影響組件壽命。
3)電池片主要作用就是發(fā)電,發(fā)電主體市場(chǎng)上主流的是晶體硅太陽(yáng)電池片、薄膜太陽(yáng)能電池片,兩者各有優(yōu)劣。晶體硅太陽(yáng)能電池片,設(shè)備成本相對(duì)較低,但消耗及電池片成本很高,但光電轉(zhuǎn)換效率也高,在室外陽(yáng)光下發(fā)電比較適宜;薄膜太陽(yáng)能電池,相對(duì)設(shè)備成本較高,但消耗和電池成本很低,但光電轉(zhuǎn)化效率相對(duì)晶體硅電池片一半多點(diǎn),但弱光效應(yīng)非常好,在普通燈光下也能發(fā)電,如計(jì)算器上的太陽(yáng)能電池。
4)EVA作用如上,主要粘結(jié)封裝發(fā)電主體和背板
5)背板作用,密封、絕緣、防水(一般都用TPT、TPE等材質(zhì)必須耐老化,大部分組件廠家都質(zhì)保25年,鋼化玻璃,鋁合金一般都沒問題,關(guān)鍵就在與背板和硅膠是否能達(dá)到要求。)
6)鋁合金保護(hù)層壓件,起一定的密封、支撐作用
7)接線盒保護(hù)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng),起到電流中轉(zhuǎn)站的作用,如果組件短路接線盒自動(dòng)斷開短路電池串,防止燒壞整個(gè)系統(tǒng)。接線盒中最關(guān)鍵的是二極管的選用,根據(jù)組件內(nèi)電池片的類型不同,對(duì)應(yīng)的二極管也不相同
8)硅膠密封作用,用來密封組件與鋁合金邊框、組件與接線盒交界處。有些公司使用雙面膠條、泡棉來替代硅膠,國(guó)內(nèi)普遍使用硅膠,工藝簡(jiǎn)單,方便,易操作,而且成本很低。
三、太陽(yáng)能電池的工作原理
太陽(yáng)能電池工作原理的基礎(chǔ),是半導(dǎo)體PN結(jié)的“光生伏特”效應(yīng)。所謂光生伏特效應(yīng),簡(jiǎn)單地說,就是當(dāng)物體受到光照時(shí),其體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流的一種效應(yīng)。在氣體、液體和固體中均可產(chǎn)生這種效應(yīng),但在固體尤其是在半導(dǎo)體中,光能轉(zhuǎn)換為電能的效率特別高,因此半導(dǎo)體中的光電效應(yīng)引起人們的格外關(guān)注,研究的最多,并發(fā)明制造出了半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池。
當(dāng)太陽(yáng)光照射PN結(jié)時(shí),在半導(dǎo)體內(nèi)的電子由于獲得了光能而釋放電子,相應(yīng)地便產(chǎn)生了電子-空穴對(duì),并在勢(shì)壘電場(chǎng)的作用下,電子被驅(qū)向N型區(qū),空穴被驅(qū)向P型區(qū),從而使N區(qū)有過剩的電子,P區(qū)有過剩的空穴;于是就在PN結(jié)的附近形成了與勢(shì)壘電場(chǎng)方向相反的光生電場(chǎng)。光生電場(chǎng)的一部分抵消勢(shì)壘電場(chǎng),其余部分使P型區(qū)帶正電、N型區(qū)帶負(fù)電;于是就使得N區(qū)與P區(qū)之間的薄層產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),即“光生伏打”電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)接通外電路時(shí),便有電能輸出。
這就是PN結(jié)接觸型硅太陽(yáng)能電池發(fā)電的基本原理。若把幾十個(gè)、幾百個(gè)太陽(yáng)能電池單體串聯(lián)、并聯(lián)起來封裝成為太陽(yáng)能電池組件,在太陽(yáng)光的照射下,便可獲得具有一定功率輸出的電能。
四、太陽(yáng)能電池板應(yīng)用領(lǐng)域
1.用戶太陽(yáng)能電源:
(1)小型電源10-100W不等,用于邊遠(yuǎn)無電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電,如照明、電視、收錄機(jī)等;
(2)3-5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng);
(3)光伏水泵:解決無電地區(qū)的深水井飲用、灌溉。
2.交通領(lǐng)域:如航標(biāo)燈、交通/鐵路信號(hào)燈、交通警示/標(biāo)志燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。
3.通訊/通信領(lǐng)域:太陽(yáng)能無人值守微波中繼站、光纜維護(hù)站、廣播/通訊/尋呼電源系統(tǒng);農(nóng)村載波電話光伏系統(tǒng)、小型通信機(jī)、士兵GPS供電等。
4.石油、海洋、氣象領(lǐng)域:石油管道和水庫(kù)閘門陰極保護(hù)太陽(yáng)能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺(tái)生活及應(yīng)急電源、海洋檢測(cè)設(shè)備、氣象/水文觀測(cè)設(shè)備等。
5.燈具電源:如庭院燈、路燈、手提燈、野營(yíng)燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。
6.光伏電站:10KW-50MW獨(dú)立光伏電站、風(fēng)光(柴)互補(bǔ)電站、各種大型停車廠充電站等。
7.太陽(yáng)能建筑:將太陽(yáng)能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合,使得未來的大型建筑實(shí)現(xiàn)電力自給,是未來一大發(fā)展方向。
8.其他領(lǐng)域包括:
(1)與汽車配套:太陽(yáng)能汽車/電動(dòng)車、電池充電設(shè)備、汽車空調(diào)、換氣扇、冷飲箱等;
(2)太陽(yáng)能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng);
(3)海水淡化設(shè)備供電;
(4)衛(wèi)星、航天器、空間太陽(yáng)能電站等。
五、如何用萬能表檢測(cè)太陽(yáng)能電池板的瓦數(shù)
小功率的太陽(yáng)能電池板可以測(cè)量,大功率的只用萬用表是不行的。
1、把光伏電池置于100mW/c㎡的光源照射下,且光伏電池輸出兩端開路時(shí)所測(cè)得的輸出電壓值。
使用萬用表的直流電壓檔,紅表筆接電池板正極,黑表筆接電池板負(fù)極測(cè)量。
2、短路電流:是指將光伏電池在標(biāo)準(zhǔn)光源的照射下,在輸出短路時(shí)流過光伏電池兩端的電流。測(cè)量短路電流的一般方法是,用內(nèi)阻小于1歐的電流表接到光伏電池的兩端進(jìn)行測(cè)量。
用萬用表的直流電流檔,紅表筆接電池板正極,黑表筆接電池板負(fù)極。
3、計(jì)算:最大輸出功率(Pm):最大輸出工作電壓(Vpm)×最大輸出工作電流(Ipm)。
評(píng)論
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