单体太阳电池不能直接做电源使用。作电源必须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。太阳能电池组件(也叫太阳能电池板、光伏组件)是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中较重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能电池组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。
透明电池组件
1 层压件组件发电的主题
2 铝合金 保护层压件,起一定的密封、支撑作用
3 接线盒 保护整个发电系统,起到电流中转站的作用。如果组件短路,接线盒自动断开短路电池串,防止烧坏整个系统,接线盒中较关键的是二极管的选用,根据组件内电池片的类型不同,对应的二极管也不相同。
4 硅胶 密封作用,用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶,我国国内普遍使用硅胶,工艺简单,方便,易操作,而且成本很低。
多晶硅太阳能电池 多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约15%左右。从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。
太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池(Solar Cell),又称光伏电池。太阳能电池发电的原理是光生伏打效应(Photovoltaic Effect) [5] 。当太阳光照射在太阳能电池上时,电池吸收光能,产生光生电子-空穴对 [5] 。在电池内建电场作用下,光生电子和空穴被分离,电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压”,这就是“光生伏打效应” [6] 。若在内建电场的两侧引出电极并接上负载,则负载就有“光生电流”流过,从而获得功率输出 [6] 。这样,太阳的光能就直接变成了可以使用的电能。
基本要求
1、能够提供足够的机械强度,使太阳能电池组件能经受运输、安装和使用过程中发生的冲击、震动等产生的应力,能够经受住冰雹的单击力;
2、具有良好的密封性,能够防风、防水、隔绝大气条件下对太阳能电池片的腐蚀;
3、具有良好的电绝缘性能;
4、抗紫外线能力强;
5、工作电压和输出功率按不同的要求设计,可以提供多种接线方式,满足不同的电压、电流和功率输出要求;
6、因太阳能电池片串、并联组合引起的效率损失小;
7、太阳能电池片连接可靠;
8、工作寿命长,要求太阳能电池组件在自然条件下能够使用20年以上;
9、在满足前述条件下,封装成本尽可能低。
技术特性及安装要求
太阳能电池方阵由一个或多个太阳能电池组件构成。如果组件不止一个,组件的电流和电压应基本一致,以减少串、并联组合损失。
依据当地的太阳能辐射参数和负载特性,确定太阳能电池方阵的总功率;依据所设计系统电压电流要求,确定太阳能电池方阵串并联的组件数量。
太阳能电池方阵支架用于支撑太阳能电池组件。太阳能电池方阵的结构设计要保证组件与支架的连接牢固可靠,并能很方便地更换太阳能电池组件。太阳能电池方阵及支架必须能够抵抗120 km/h的风力而不被损坏。
支架可以是倾角可调节的,或是安装在一个固定的角度,以使太阳能电池方阵在设计月份中(即平均日辐射量较差的月份)能够获得较大的发电量。
所有方阵的紧固件必须有足够的强度,以便将太阳能电池组件可靠地固定在方阵支架上。太阳能电池方阵可以安装在屋顶上·但方阵支架必须与建筑物的主体结构相连接,而不能连接在屋顶材料上。
对于地面安装的太阳能电池方阵,太阳能电池组件与地面之间的较小间距要在0.3 m以上。立柱的底部必须牢固地连接在基础上,以便能够承受太阳能电池方阵的重量并能承受设计风速。
对于便携式小功率电源,太阳能电池板应带有支架,使之安放可靠。
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