Temeljni materijali za sastavljanje fotonaponskih modula uključuju kaljeno staklo, EVA film, solarne ćelije, stražnje liste, okvire legure od aluminija i spojne kutije. Ovi materijali djeluju zajedno na postizanju funkcija poput fotoelektrične pretvorbe, strukturne zaštite i prijenosa struje.
Shematski dijagram za rastavljanje solarnog PV modula
Okviri solarnih ploča, također poznati kao aluminijski ekstruzijski okviri, ključne su komponente solarnih panela. Ovi okviri osiguravaju komponente solarne ploče s ključem, uključujući solarni backsheet i poklopac stakla. Snažni, ali lagani, aluminijski okviri ne samo da pružaju mehaničku potporu solarnim ćelijama, već i pojačavaju otpornost solarne ploče na vremenske uvjete i druge vanjske čimbenike.
Aluminijski okviri jačaju ukupnu krutost solarnih panela, omogućujući im da izdrže težinu akumuliranog snijega i drugih sila s kojima se mogu susresti tijekom svog životnog vijeka.
Inherentna otpornost na koroziju aluminijskog okvira čini ga bitnim materijalom za zaštitu solarnih panela. Učinkovito štiti solarne module od vlage, čestica prašine, kiše i drugih štetnih elemenata. Okviri aluminijskog solarnog ploča učinkovito isušuju vodu i sprječavaju akumuliranje krhotina na pločama. Okviri također pomažu u sprječavanju vlage da prodire u ploče i ošteti njihove elektroničke komponente.
Aluminijski okvir
Solarna ćelija
Solarna ćelija, poznata i kao fotonaponska ćelija, uređaj je koji sunčevu svjetlost pretvara u električnu energiju kroz fotonaponski učinak. Ovaj postupak uključuje određene materijale koji stvaraju električnu struju kada su izloženi sunčevoj svjetlosti. Solarne ćelije su temeljna komponenta solarnih panela, koje se široko koriste za iskorištavanje solarne energije za različite primjene, uključujući proizvodnju električne energije.
Kristalne silikonske solarne ćelije
Kristalni silicij je najčešće korišteni materijal za komercijalne solarne ćelije. Kombinira niske troškove, visoku učinkovitost do 26%- 27%, dugoročnu stabilnost i izdržljivost i čvrsto industrijsko tehničko znanje. Silicij ima jaz u energetskom opsegu od 1,12 eV, što se dobro podudara sa solarnim spektrom.
Solarne ćelije izrađene od silicija najpopularniji su izbor za današnje solarne panele. Kristalni silicij može se kategorizirati u različite vrste, naime monokristalni silicij i polikristalni silicij.
Monokristalni silicij - ovo je vrlo učinkovita vrsta solarne ćelije koja se koristi u vrhunskim solarnim panelima. Oni uglavnom nude više snage od suparničkih proizvoda, ali su daleko skuplji. Solarni paneli pomoću monokristalnih silikonskih stanica imaju karakterističan uzorak malih bijelih dijamanata. To je zbog načina na koji su rezani rezani.
Polikristalni silicij - poznat i kao "multikristalni silicij", ova vrsta solarne fotonaponske ćelije je najčešća. Zbog svoje popularnosti i učinkovitijeg procesa proizvodnje (koji uključuje rastopljeni silicij), solarni paneli koji koriste stanice ove vrste često su najjeftiniji za kupnju.
Tanke filmske solarne ćelije
Tanke - filmske solarne ćelije, poznate i kao tanke - filmske fotonaponske ćelije jer se sastoje od više slojeva tankih filmova fotonapojskog materijala koji su mnogo tanji od tipičnih solarnih ćelija P- n Junction. Te se stanice proizvode pomoću materijala kao što su amorfni silicij, kadmij telurid i bakreni selenid indija galija. Principi rada tankih - filmova solarne ćelije praktički su identične onima u konvencionalnim stanicama silikonske rezine -. Međutim, fleksibilni raspored više slojeva materijala u tankim - filmskim ćelijama razlikuje se od onog silikonskih stanica.
Solarni paneli koji koriste tanke filmske solarne ćelije manje su uobičajene od kristalnih alternativa silicijuma. Iako su obično jeftiniji, njihova izvedba nije dobra kao c - si tehnologija. Prednost tankih filmskih stanica je u tome što su fleksibilne i stoga malo izdržljivije.
Najpopularniji materijali u tankim filmskim solarnim ćelijama su sljedeći:
Amorfni silicij - ovo je popularni materijal koji se široko koristi na tankim filmskim solarnim ćelijama. Koristi oko 1% silicija koje sadrži tradicionalna kristalna silicijska ćelija, što ga čini znatno jeftinijim.
Kadmij Telluride - kadmijske solarne ćelije su jedini tanko filmski proizvod koji je ubacio performanse monokristalnih silicijskih stanica. Nedostatak ovog materijala je u tome što je vrlo toksičan, što izaziva zabrinutost zbog odlaganja starih kadmija.
Bakreni indium galij selenid (CIGS) - ovo je treća mainstream tehnologija tankih filmova solarnih ćelija. Kad to usporedimo s kristalnim silicijum, CIGS stanice mogu biti negdje između 80 i 160 puta tanji.
Čaja
Fotonaponski staklo odnosi se na staklo koje se koristi na solarnim fotonaponskim modulima, koje ima važne vrijednosti kao što su zaštita baterija i prijenosna svjetlost.
Zaštita od oštećenja - Umjereno staklo solarne ploče služi kao zaštitni sloj za solarne panele, sprječavajući okolišne faktore poput pare, vode i prljavštine da oštete fotonaponske stanice. Umjereno staklo solarne ploče također osigurava veliku čvrstoću, izvrsnu mjenjačku i nisku refleksiju.
Izdržljivost i sigurnost - Kamperirano staklo nudi do četiri puta veću čvrstoću od standardnog stakla. Ova je snaga presudna jer prednji list solarne ploče zahtijeva trajnu zaštitu od elemenata. Zahvaljujući toplinskim i kemijskim procesima koji proizvode kaljeno staklo, poznat je i kao podmuklo ili sigurnosno staklo. Umjereno staklo je sigurnije jer se razbija na mnoge manje komade kada se razbije, smanjujući vjerojatnost slučajne ozljede.
Eva film
Etilen vinil acetat (EVA) je termoplastični polimer koji posjeduje dobar prijenos zračenja i nisku razgradnju na sunčevu svjetlost. Koristi se u fotografiji - voltaic (PV) industriji kao inkapsulacijski materijal za kristalne silicijske solarne ćelije u proizvodnji PV modula. Solar EVA filmovi dugo štite solarne panele s malim gubitkom u izvedbi.
Solar Eva list je mliječno bijela, gumena tvar. Kada se zagrijava, pretvara se u prozirni zaštitni film koji zapečaćuje i izolira solarne ćelije. Koristeći laminator, stanice se pritiskaju između EVA listova u vakuumskom okruženju, gdje temperature dosežu do 150 stupnjeva.
Važno je napomenuti da EVA film nije UV - otporan, tako da je za UV zaštitu potrebno prednje staklo. Nakon laminacije, etilen - vinil acetatni list igra vitalnu ulogu u sprečavanju vlage i prašine da uđu na solarnu ploču. EVA list pomaže da stanice lebde između stakla i pozadina. Ova struktura ublažava udar i vibracije, štiteći solarne ćelije i njihov krug od fizičkog oštećenja. Također sprječava oksidiranje kisika i drugih plinova da oksidiraju stanice tijekom normalne proizvodnje energije, čime se produžuje životni vijek solarne ćelije.
List
Stražnji dio fotonaponskog modula koristi film o backsheet -u. Stranica je višeslojni laminat izrađen od raznih polimernih materijala i anorganskih modifikatora. Ova višeslojna struktura omogućava optička, termomehanička, električna i barijerska svojstva stražnjeg lista prilagođena specifičnim zahtjevima fotonaponskog modula. Oni igraju vitalnu ulogu u zaštiti njihovih oštrih, mijenjajući okolišne uvjete tijekom svog života.
Nisu sve backsheete stvorene jednakim. Da bi zaštitili solarne panele više od 25 godina, oni moraju postići optimalnu ravnotežu od tri ključna svojstva: otpornost na vremenske uvjete, mehanička čvrstoća i adhezija. Ova svojstva moraju ostati stabilna tijekom životnog vijeka modula.
Backsheet - Neuspjesi mogu dovesti do katastrofalnog neuspjeha solarnih panela, ozbiljne degradacije snage i ozbiljnih opasnosti od sigurnosti. Utjecaj može biti ozbiljan, u rasponu od značajne oštećenja marke i reputacije na osobne ozljede.
Stranice koje se nalaze u PV - moduli mogu se klasificirati u tri skupine. Stranice prve klase sastoje se od jedne glavne polimerne komponente, poliamida (PA), dok su BSS druge i treće klase komponenta multi - i multi - Slojeve. Multi - komponentni sastojini sastoje od polietilen terephtalata (PET) jezgre jezgre. Druga klasa ima simetričnu strukturu sloja, što znači da na unutarnjem sloju, kao i na zračnom sloju, postoji fluorirani polimer. Suprotno tome, treća klasa backsheeta ima asimetričnu strukturu: sloj jezgre kućnih ljubimaca, jedan sloj fluoriranog premaza (FC) na zračnim mjestima i unutarnji slojevi poliolefina, poput polietilena (PE), polipropilena (PP).
Spojnica
Spojni okvir pričvršćen je na stražnju stranu modula s ljepilom. Njegova primarna funkcija je izbacivanje električne energije koju generiraju solarnim modulima putem kabela.
Spojnik djeluje kao priključak, premošćivši jaz između solarnih modula i upravljačke opreme poput pretvarača. Unutar spojne kutije, struja generirana solarnim modulima kanalizira se kroz terminale i konektore, a zatim usmjerava na potrošača. Mehanička čvrstoća i električna stabilnost električnih terminala u spojnom okviru presudni su za sigurne, pouzdane i duge - terminski rad fotonaponskih (PV) modula. Očekuje se da će ova značajka produžiti 25-godišnje jamstvene razdoblje tipičnih PV proizvoda.
Zaštitne funkcije spojne kutije uključuju tri aspekta: Prvo, zaobilazne diode sprječavaju efekte vruće točke, štiteći stanice i module; Drugo, jedinstveni dizajn brtvljenja pruža hidroizolaciju i vatrogasnu izolaciju; I treće, jedinstveni dizajn raspršivanja topline smanjuje radnu temperaturu spojne kutije i zaobilazne diode, smanjujući na taj način gubitak energije uzrokovan strujom curenja u modulima.
Otpornost na vremenske uvjete odnosi se na sposobnost materijala kao što su premazi, plastika i gumeni proizvodi da izdrže strogosti uporabe na otvorenom, poput opsežnih oštećenja uzrokovanih sunčevom svjetlošću, toplinom, hladnoćom, vjetrom, kišom i bakterijama. Taj se otpor naziva vremenski otpor.
