Modulu di cellula solare

In generale, u modulu di a cellula solare hè cumpostu di cinque strati da cima à fondu, cumprese vetru fotovoltaicu, film adesivu di imballaggio, chip di cellula, film adesivo di imballaggio, è backplane:

（1） Vetru fotovoltaicu

A causa di a povira forza meccanica di a sola cellula fotovoltaica solare, hè faciule da rompe;L'umidità è u gasu corrosivu in l'aria s'ossidaranu gradualmente è arrugginiscenu l'elettrodu, è ùn ponu micca resistenti à e cundizioni duri di u travagliu all'aperto;À u listessu tempu, a tensione di travagliu di e cellule fotovoltaiche singuli hè di solitu chjuca, chì hè difficiule di risponde à i bisogni di l'equipaggiu elettricu generale.Dunque, e cellule solari sò generalmente sigillate trà un pannellu di imballaggio è un backplane da film EVA per furmà un modulu fotovoltaicu indivisibile cù imballaggio è cunnessione interna chì ponu furnisce una output DC indipindente.Diversi moduli fotovoltaici, inverter è altri accessori elettrici custituiscenu u sistema di generazione di energia fotovoltaica.

Dopu chì u vetru fotovoltaicu chì copre u modulu fotovoltaicu hè rivestitu, pò assicurà una trasmittanza luminosa più alta, perchè a cellula solare pò generà più elettricità;À u listessu tempu, u vetru fotovoltaicu duru hà una forza più altu, chì pò fà chì e cellule solari resistanu a pressione di u ventu più grande è a differenza di temperatura diurna più grande.Dunque, u vetru fotovoltaicu hè unu di l'accessori indispensabili di i moduli fotovoltaici.

E cellule fotovoltaiche sò principarmenti divisi in cellule di siliciu cristallino è cellule di film sottile.U vetru fotovoltaicu utilizatu per e cellule di siliciu cristalline adopta principarmenti u metudu di calandratura, è u vetru fotovoltaicu utilizatu per e cellule di film sottile adopta principalmente u metudu di float.

（2） Film adhésif de scellement (EVA)

U film adesivu di imballaggio di cellula solare hè situatu à mezu à u modulu di cellula solare, chì avvolge u fogliu di cellula è hè ligatu cù u vetru è a piastra posteriore.E funzioni principali di u film adesivo per l'imballaggio di celle solari includenu: furnisce un supportu strutturale per l'equipaggiu di linea di celle solari, furnisce un accoppiamentu otticu massimu trà a cellula è a radiazione solare, isolà fisicamente a cellula è a linea, è conduce u calore generatu da a cellula, etc. Dunque, i prudutti di film di imballaggio anu bisognu di una alta barriera di vapuri d'acqua, alta transmittance di luce visibile, resistività di volumi elevati, resistenza à u clima è prestazioni anti PID.

Attualmente, a film adesivu EVA hè u materiale di film adesivo più utilizatu per l'imballazione di celle solari.Da 2018, a so parte di u mercatu hè di circa 90%.Hà più di 20 anni di storia di l'applicazioni, cù un rendimentu di produttu equilibratu è un rendimentu altu di costu.A film adesivu POE hè un altru materiale di film adesivu di imballaggio fotovoltaicu largamente utilizatu.As di 2018, a so parte di u mercatu hè di circa 9% 5. Stu pruduttu hè un copolymer octene etilene, chì pò ièssiri usatu pi imballaggio di vetru sola solare è moduli doppiu vetru, soprattuttu in moduli doppia vetru.A film adesivo POE hà caratteristiche eccellenti cum'è un altu tassu di barriera di vapore d'acqua, alta trasmittanza di luce visibile, resistività di voluminu elevatu, eccellente resistenza à u clima è prestazioni anti PID à longu andà.Inoltre, l'unicu rendimentu riflettente elevatu di stu pruduttu pò migliurà l'utilizazione efficace di a luce di u sole per u modulu, aiuta à aumentà a putenza di u modulu, è pò risolve u prublema di l'overflow di film adesivu biancu dopu a laminazione di u modulu.

（3） Chip di batteria

A cellula solare di silicone hè un dispositivu tipicu à dui terminali.I dui terminali sò rispettivamente nantu à a superficia di ricezione di luce è a superficia di retroilluminazione di u chip di siliciu.

U principiu di a generazione di energia fotovoltaica: Quandu un fotonu brilla nantu à un metallu, a so energia pò esse assorbita da un elettrone in u metale.L'energia assorbita da l'elettrone hè abbastanza grande per superà a forza di Coulomb in l'atomu di metallu è fà u travagliu, scappa da a superficia metallica è diventa un photoelectron.L'atomu di siliciu hà quattru elettroni esterni.Se u siliciu puru hè dopatu cù atomi cù cinque elettroni esterni, cum'è l'atomi di fosforu, diventa un semiconductor di tipu N;Se u siliciu puru hè dopatu cù atomi cù trè elettroni esterni, cum'è l'atomi di boru, si forma un semiconductor di tipu P.Quandu u tipu P è u tipu N sò cumminati, a superficia di cuntattu formarà una diferenza potenziale è diventerà una cellula solare.Quandu a luce di u sole brilla nantu à a junction PN, u currente scorri da u latu di u tipu P à u latu di u tipu N, furmendu una corrente.

Sicondu i diversi materiali utilizati, i celi solari ponu esse divisi in trè categurie: a prima categuria hè e cellule solari di siliciu cristallinu, cumprese siliciu monocristalinu è siliciu policristalinu.A so ricerca è u sviluppu è l'applicazione di u mercatu sò relativamente prufonda, è a so efficienza di cunversione fotoelettrica hè alta, occupendu a parte principale di u mercatu di u chip di bateria attuale;A seconda categuria hè e cellule solari di film sottile, cumpresi filmi basati in siliciu, composti è materiali organici.In ogni casu, per via di a scarsità o di a toxicità di e materie prime, a bassa efficienza di cunversione, a bassa stabilità è altre mancanza, sò raramente utilizati in u mercatu;A terza categuria hè a nova cellula solare, cumpresi i celluli solari laminati, chì sò attualmente in u stadiu di ricerca è sviluppu è a tecnulugia ùn hè ancu matura.

E materie prime principali di e cellule solari sò polisiliconi (chì ponu pruduce bastoni di siliciu di cristallo unicu, lingotti di polisilicu, etc.).U prucessu di pruduzzione include principalmente: pulizia è flocking, diffusione, incisione di bordu, vetru di siliciu defosforatu, PECVD, serigrafia, sinterizzazione, prova, etc.

A diffarenza è a relazione trà u pannellu fotovoltaicu unicu è policristalinu sò allargate quì

U cristallu unicu è u policristallino sò duie rotte tecniche di l'energia solare di siliciu cristalinu.Se u cristallu unicu hè paragunatu à una petra cumpleta, a policristallina hè una petra fatta di petre sfracicate.A causa di e diverse proprietà fisiche, l'efficienza di cunversione fotoelettrica di un cristallu unicu hè più altu ch'è quella di u policristallu, ma u costu di u policristallu hè relativamente bassu.

L'efficienza di cunversione fotoelettrica di e cellule solari di siliciu monocristallino hè di circa 18%, è u più altu hè 24%.Questa hè a più alta efficienza di cunversione fotoelettrica di tutti i tipi di cellule solari, ma u costu di produzzione hè altu.Perchè u siliciu monocristalinu hè generalmente imballatu cù vetru temperatu è resina impermeabile, hè durable è hà una vita di serviziu di 25 anni.

U prucessu di pruduzzione di e cellule solari di siliciu policristalinu hè simile à quellu di e cellule solari di siliciu monocristallino, ma l'efficienza di cunversione fotoelettrica di e cellule solari di siliciu policristallino deve esse ridutta assai, è a so efficienza di cunversione fotoelettrica hè di circa 16%.In quantu à u costu di pruduzzione, hè più prezzu di e cellule solari di siliciu monocristalinu.I materiali sò faciuli di fabricà, risparmiendu u cunsumu di energia, è u costu tutale di produzzione hè bassu.

Relazione trà u cristallu unicu è u policristallu: u policristallu hè un cristallu unicu cù difetti.

Cù l'aumentu di l'offerte in linea senza sussidi è a crescente scarsità di risorse di terra installabile, a dumanda di prudutti efficienti in u mercatu globale hè in crescita.L'attenzione di l'investitori hà ancu spustatu da a corsa precedente à a fonte originale, vale à dì, u rendiment di generazione di energia è l'affidabilità à longu andà di u prughjettu stessu, chì hè a chjave per u futuru ingressu di a stazione di energia elettrica.À questu stadiu, a tecnulugia policristallina hà sempre vantaghji in u costu, ma a so efficienza hè relativamente bassu.

Ci hè parechje ragioni per a crescita lenta di a tecnulugia policristallina: da una banda, u costu di ricerca è di sviluppu ferma altu, chì porta à l'altu costu di fabricazione di novi prucessi.Per d 'altra banda, u prezzu di l'equipaggiu hè assai caru.Tuttavia, ancu s'è l'efficienza di generazione di energia è u rendiment di i cristalli unichi efficaci sò fora di a portata di i policristalli è i cristalli unichi ordinali, alcuni clienti sensibili à u prezzu seranu sempre "incapace di cumpete" quandu sceglienu.

Attualmente, l'efficace tecnulugia di cristalli unicu hà ottenutu un bonu equilibriu trà u rendiment è u costu.U voluminu di vendita di cristalli unicu hà occupatu una pusizione di punta in u mercatu.

（4） Backplane

U backplane solare hè un materiale di imballaggio fotovoltaicu situatu à a parte posteriore di u modulu di a cellula solare.Hè principarmenti utilizatu per prutege u modulu di cellula solare in l'ambiente esterno, resiste à a corrosione di fatturi ambientali cum'è a luce, l'umidità è u calore nantu à a film di imballaggio, chips di cellula è altri materiali, è ghjucanu un rolu di prutezzione d'insulazione resistente à u clima.Siccomu u backplane hè situatu à a capa più esterna in u spinu di u modulu PV è cuntatta direttamente cù l'ambiente esternu, deve avè una eccellente resistenza à a temperatura alta è bassa, resistenza à a radiazione ultravioletta, resistenza à l'invecchiamentu ambientale, barriera di vapore d'acqua, insulazione elettrica è altri. proprietà per scuntrà a vita di serviziu di 25 anni di u modulu di cellula solare.Cù u migliuramentu cuntinuu di e esigenze di efficienza di generazione di energia di l'industria fotovoltaica, certi prudutti di backplane solari d'alta prestazione anu ancu una alta riflettività di luce per migliurà l'efficienza di cunversione fotoelettrica di i moduli solari.

Sicondu a classificazione di i materiali, u backplane hè principalmente divisu in polimeri organici è sustanzi inorganici.U backplane solare generalmente si riferisce à polimeri organici, è i sustanzi inorganici sò principalmente vetru.Sicondu u prucessu di pruduzzione, ci sò principarmenti tipu compostu, tipu di rivestimentu è tipu di coextrusion.Attualmente, u backplane compostu conta per più di 78% di u mercatu di backplane.A causa di l'applicazione crescente di cumpunenti di vetru doppiu, a quota di mercatu di u backplane di vetru supera u 12%, è quella di u backplane rivestitu è ​​l'altri backplanes strutturali hè di circa 10%.

E materie prime di u backplane solare includenu principalmente film base PET, materiale fluoru è adesivu.A film di basa PET furnisce principarmenti l'insulazione è e proprietà meccaniche, ma a so resistenza à u clima hè relativamente povera;I materiali di fluoru sò principarmenti divisi in duie forme: film di fluoru è resina chì cuntenenu fluoru, chì furnisce l'insulazione, a resistenza di u clima è a pruprietà di barriera;L'adesivo hè principalmente cumpostu di resina sintetica, agenti di curazione, additivi funziunali è altri chimichi.Hè adupratu per unisce a film di basa PET è a film di fluoru in u backplane compostu.Attualmente, i backplanes di moduli di cellule solari d'alta qualità utilizanu basicamente materiali fluoru per prutege a film di basa PET.A sola diferenza hè chì a forma è a cumpusizioni di i materiali fluorurati utilizati sò diffirenti.U materiale di fluoru hè cumpostu nantu à a film basa di PET da adesivu in forma di film di fluoru, chì hè un backplane compostu;Hè rivestitu direttamente nantu à una film di basa PET in forma di resina chì cuntene fluoru per un prucessu speciale, chì hè chjamatu backplane rivestitu.

In generale, u backplane compositu hà un rendimentu cumpletu superiore per l'integrità di a so film di fluoru;U backplane rivestitu hà un vantaghju di prezzu per via di u so costu materiale bassu.

Tipi principali di backplane compostu

U backplane solare compositu pò esse divisu in backplane di film di fluoru à doppia faccia, backplane di film di fluoru unilaterale, è backplane senza fluoru secondu u cuntenutu di fluoru.A causa di a so rispittiva resistenza climatica è altre caratteristiche, sò adattati per ambienti differenti.In generale, a resistenza di u clima à l'ambiente hè seguita da u backplane di film di fluoru à doppia faccia, u backplane di film di fluoru unilaterale, è u backplane senza fluoru, è i so prezzi generalmente diminuiscenu à turnu.

Nota: (1) A film PVF (resina monofluorinata) hè estrusa da u copolimeru PVF.Stu prucessu di furmazione assicura chì a strata decorativa PVF hè compatta è libera di difetti, cum'è pinholes è cracke chì spessu si verificanu durante a spruzzatura di revestimentu PVDF (resina difluorinata) o roller coating.Dunque, l'insulazione di a capa decorativa di film PVF hè superiore à u revestimentu PVDF.U materiale di rivestimentu di film PVF pò esse usatu in i lochi cù un ambiente di corrosione peghju;

(2) In u prucessu di fabricazione di film PVF, l'arrangiamentu di estrusione di reticuli moleculari longu à a direzzione longitudinale è trasversale rinforza assai a so forza fisica, cusì a film PVF hà una durezza più grande;

(3) A film PVF hà una resistenza à l'usura più forte è una vita di serviziu più longa;

(4) A superficia di a film PVF estrusa hè liscia è delicata, senza strisce, buccia d'arancia, microrughe è altri difetti pruduciuti nantu à a superficia durante u roller coating o spraying.

Scenari applicabili

Per via di a so resistenza à u clima superiore, u backplane compositu di film di fluoru à doppia faccia pò sustene l'ambienti severi, cum'è u fretu, a temperatura alta, u ventu è a sabbia, a pioggia, etc.U backplane compositu di film di fluoru unilaterale hè un pruduttu di riduzzione di i costi di u backplane di compositu di film di fluoru di doppia faccia.In cunfrontu cù u backplane compositu di film di fluoru à doppia faccia, a so capa interna hà una scarsa resistenza ultravioletta è dissipazione di u calore, chì hè principalmente applicabile à i tetti è i spazii cù una radiazione ultravioletta moderata.

6, inverter PV

In u prucessu di generazione di energia solare fotovoltaica, a putenza generata da e matrici fotovoltaiche hè una putenza DC, ma assai carichi necessitanu energia AC.U sistema di alimentazione DC hà una grande limitazione, chì ùn hè micca cunvene per a trasfurmazioni di tensione, è u scopu di l'applicazione di carica hè ancu limitatu.Eccettu per i carichi elettrici speciali, l'inverter sò necessarii per cunvertisce l'energia DC in AC.L'inverter fotovoltaicu hè u core di u sistema di generazione di energia solare fotovoltaica.Cunverte a putenza DC generata da u sistema di generazione di energia fotovoltaica in a putenza AC necessaria da a vita per via di a tecnulugia di cunversione elettronica di energia, è hè unu di i cumpunenti core più impurtanti di a centrale fotovoltaica.