太陽電池元件的知識要點

2022-02-27 08:03:01 字數 1691 閱讀 7746

太陽電池元件是將單體太陽電池串、併聯和嚴密封裝製成的,這是因為:

1、單體太陽電池由單晶矽和多晶矽材料製成的,其機械強度弱,不能承受較大力的撞擊,薄而易碎。

2、大氣中的水分和腐蝕性氣體會慢慢鏽蝕和氧化電極,逐漸使電極脫落,壽命終止,因此須將電池電極與大氣隔絕。

3、單體電池的工作電壓只有0.4v-0.45v,遠不能滿足一般用電裝置的電壓要求,單體電池尺寸受矽材料尺寸所限,輸出功率小。

因此常將單體太陽電池組合封裝成可作為獨立電源使用的元件。 目前市場上的單體太陽電池:按規格分主要有103*103、125*125、150*150三種。

按製造電池材料可分為單晶矽和多晶矽型別。

二、太陽電池的電氣特性和電氣引數

短路電流(short circuit current)isc 在一定的溫度和輻照條件下,光伏發生器在端電壓為零(短路)時的輸出電流。

開路電壓(open circuit voltage)voc 在一定的溫度和輻照條件下,光伏發生器在空載(開路)情況下的端電壓。

im為最大工作點電流(optimum operating current),我們通常稱為峰值電流。

vm為最大工作點電壓(optimum operating voltage),我們通常稱為峰值電壓。

峰值功率(typical maximum power)pm=imvm,它是電池的最大輸出功率,我們通常稱為峰值功率。

評價太陽電池輸出特性的另一重要引數是填充因子: ff = pm/vocisc = vmim/vocisc;在—定光強下,ff愈大,曲線愈方,輸出功率愈高。

太陽電池的轉換效率:太陽電池的轉換效率用η表示,即太陽電池最大輸出功率與照射到電池上的入射光的功率之比。

三、相關光伏術語

單體太陽電池:具有正負極並能把太陽輻射能轉換成電能的最小太陽電池單元。

轉換效率:指受光照太陽電池的最大功率與入射到該太陽電池上的全部輻射功率的百分比。

元件(太陽電池元件): 指具有封裝及內部聯結的能單獨提供直流電輸出的最小可分割的太陽電池組合裝置。

板(太陽電池板):由若干個太陽電池元件按照一定方式組裝在一塊板下的組裝件叫板(一板,常為方陣的乙個單元)。

方陣(太陽電池方陣):。

五、太陽電池元件結構

太陽能電池組件的可靠性很大程度上取決於其防腐、防潮、防衝擊等能力:這就取決於元件的封裝結構、邊緣密封效果和元件背面接線盒的質量。目前太陽電池元件所採用的封裝結構為:

玻璃一eva(乙烯一醋酸乙烯共聚物)一太陽電池一eva一tpt膜(耐侯性復合氟塑料膜)層疊封裝,再組裝導線、接線盒、邊緣密封帶和鋁台金框架,這種結構中電池和接線盒之間可直接用導線連線。元件製造過程中所使用的材料、零配件和結構在壽命上互相一致,不會因一處損壞而使整個元件失效。

六、太陽電池元件封裝材料

1. 玻璃:採用低鐵鋼化玻璃 (又稱為白玻璃),厚度3.2mm,透光率達91%以上。此玻璃同時能耐太陽紫外光線的輻射,透光率不下降。

2.eva:採用加有抗紫外劑、抗氧化劑和固化劑的厚度為0.5mm的優質eva膜層作為太陽電池的密封劑和與玻璃、tpt之間的連線劑。具有較高的透光率和抗老化能力。

3.tpt:太陽電池的背面:覆蓋物一氟塑料膜為白色,對陽光起反射作用,因此對元件的效率略有提高,並因其具有較高的紅外發射率,還可降低元件的工作溫度,也有利於提高元件的效率。

當然,此氟塑料膜首先具有太陽電池封裝材料所要求的耐老化、耐腐蝕、不透氣等基本要求。

4.邊框:所採用的鋁合金邊框具有高強度,抗機械衝擊能力強。

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