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第0236章 太阳能电池
    太阳能电池组件构成及各部分功能:

    1,钢化玻璃其作用为保护发电主体(如电池片),透光其选用是有要求的透光率必须高(一般91以上),超白钢化处理。

    2,va用来粘结固定钢化玻璃和发电主体(如电池片),透明va材质的优劣直接影响到组件的寿命,暴露在空气中的va易老化发黄,从而影响组件的透光率,从而影响组件的发电质量除了va本身的质量外。

    而组件厂家的层压工艺影响也是非常大的,如va胶连度不达标,va与钢化玻璃、背板粘接强度不够,都会引起va提早老化,影响组件寿命。主要粘结封装发电主体和背板。

    3,电池片主要作用就是发电,发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片,两者各有优劣。

    晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低,光电转换效率也高,在室外阳光下发电比较适宜,但消耗及电池片成本很高。

    薄膜太阳能电池,消耗和电池成本很低,弱光效应非常好,在普通灯光下也能发电,但相对设备成本较高,光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点,如计算器上的太阳能电池。

    4,背板作用,密封、绝缘、防水(一般都用等材质必须耐老化,大部分组件厂家都是质保25年,钢化玻璃,铝合金一般都没问题,关键就在与背板和硅胶是否能达到要求。

    5,铝合金保护层压件,起一定的密封、支撑作用。

    6,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,线盒中最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。

    7,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。

    有些会使用双面胶条、泡棉来替代硅胶,但大部分普遍使用硅胶,工艺简单,方便,易操作,而且成本很低。

    太阳能电池的基本特性有太阳能电池的极性、太阳电池的性能参数、太阳能电环保电池的伏安特性三个基本特性。

    太阳能电池的极性是硅太阳能电池一般制成p+n型结构或n+p型结构,p+和n+,表示太阳能电池正面光照层半导体材料的导电类型n和p,表示太阳能电池背面衬底半导体材料的导电类型。

    而太阳能电池的电性能与制造电池所用半导体材料的特性有关。

    太阳电池的性能参数由开路电压、短路电流、最大输出功率、填充因子、转换效率等组成。

    这些参数是衡量太阳能电池性能好坏的标志。

    太阳能电池的伏安特性是p-n结太阳能电池,包含一个形成于表面的浅p-n结、一个条状及指状的正面欧姆接触、一个涵盖整个背部表面的背面欧姆接触以及一层在正面的抗反射层。

    当电池暴露于太阳光谱时,能量小于禁带宽度的光子对电池输出并无贡献。

    能量大于禁带宽度的光子才会对电池输出贡献能量,小于的能量则会以热的形式消耗掉。

    因此,在太阳能电池的设计和制造过程中,必须考虑这部分热量对电池稳定性、寿命等的影响。

    太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成;太阳能直流发电系统则不包括逆变器。

    太阳能电池按结晶状态可分为结晶系薄膜式和非结晶系薄膜式(以下表示为a-)两大类,而前者又分为单结晶形和多结晶形。

    按材料可分为硅薄膜形、化合物半导体薄膜形和有机膜形,而化合物半导体薄膜形又分为非结晶形(a-s:h,a-s:h:f,a-sxl-x:h等)、3等)、26族(cds系)和磷化锌zn3p2)等。

    太阳能电池根据所用材料的不同,太阳能电池还可分为硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池、塑料太阳能电池,其中硅太阳能电池是发展最成熟的,在应用中居主导地位。

    硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。

    单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为247,规模生产时的效率为15。

    在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但由于单晶硅成本价格高,大幅度降低其成本很困难,为了节省硅材料,发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜作为单晶硅太阳能电池的替代产品。

    多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉,而效率高于非晶硅薄膜电池,其实验室最高转换效率为18,工业规模生产的转换效率为10。

    非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻,转换效率较高,便于大规模生产,有极大的潜力。但受制于其材料引发的光电效率衰退效应,稳定性不高,直接影响了它的实际应用。

    如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题,那么,非晶硅太阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。

    多晶体薄膜电池硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高,成本较单晶硅电池低,并且也易于大规模生产,但由于镉有剧毒,会对环境造成严重的污染,因此,并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代产品。

    砷化镓(v化合物电池的转换效率可达化合物材料具有十分理想的光学带隙以及较高的吸收效率,抗辐照能力强,对热不敏感,适合于制造高效单结电池。

    但是aas材料的价格不菲,因而在很大程度上限制了用aas电池的普及。

    铜铟硒薄膜电池(简称cs)适合光电转换,不存在光致衰退问题,转换效率和多晶硅一样。

    第0237章预告能量转化装置

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