Solcellsmodul

Generellt är solcellsmodulen sammansatt av fem lager från topp till botten, inklusive fotovoltaiskt glas, förpackningslimfilm, cellchip, förpackningslimfilm och bakplan:

（1） Fotovoltaiskt glas

På grund av den dåliga mekaniska styrkan hos den enskilda solcellscellen är den lätt att gå sönder;Fukten och den frätande gasen i luften kommer gradvis att oxidera och rosta elektroden och kan inte motstå de hårda förhållandena vid utomhusarbete;Samtidigt är arbetsspänningen för enstaka solceller vanligtvis liten, vilket är svårt att möta behoven hos allmän elektrisk utrustning.Därför tätas solcellerna vanligtvis mellan en förpackningspanel och ett bakplan av EVA-film för att bilda en odelbar solcellsmodul med förpackning och intern anslutning som kan ge DC-utgång oberoende.Flera solcellsmoduler, växelriktare och andra elektriska tillbehör utgör det solcellsenergigenererande systemet.

Efter att det fotovoltaiska glaset som täcker den fotovoltaiska modulen är belagt, kan det säkerställa en högre ljustransmittans, så att solcellen kan generera mer elektricitet;Samtidigt har det härdade solcellsglaset högre hållfasthet, vilket kan göra att solcellerna tål större vindtryck och större dygnstemperaturskillnad.Därför är solcellsglas ett av de oumbärliga tillbehören till solcellsmoduler.

Fotovoltaiska celler är huvudsakligen uppdelade i kristallina kiselceller och tunnfilmsceller.Det fotovoltaiska glaset som används för kristallina kiselceller använder huvudsakligen kalandreringsmetoden, och det fotovoltaiska glaset som används för tunnfilmsceller använder huvudsakligen flytmetoden.

（2） Tätande självhäftande film (EVA)

Solcellsförpackningslimfilmen är placerad i mitten av solcellsmodulen, som omsluter cellarket och är sammanfogad med glaset och bakplattan.Huvudfunktionerna hos den självhäftande filmen för solcellsförpackningar inkluderar: tillhandahålla strukturellt stöd för solcellslinjeutrustningen, tillhandahålla maximal optisk koppling mellan cellen och solstrålningen, fysiskt isolera cellen och linjen och leda värmen som genereras av cellen, etc. Därför måste förpackningsfilmprodukter ha hög vattenångbarriär, hög transmittans för synligt ljus, hög volymresistivitet, väderbeständighet och anti-PID-prestanda.

För närvarande är EVA självhäftande film det mest använda självhäftande filmmaterialet för solcellsförpackningar.Från och med 2018 är dess marknadsandel cirka 90 %.Den har mer än 20 års applikationshistorik, med balanserad produktprestanda och hög kostnadsprestanda.POE självhäftande film är ett annat allmänt använt fotovoltaiskt självhäftande filmmaterial.Från och med 2018 är dess marknadsandel cirka 9 % 5. Denna produkt är en etenoktensampolymer, som kan användas för förpackning av solcellsmoduler av enkelglas och dubbla glas, särskilt i dubbla glasmoduler.POE självhäftande film har utmärkta egenskaper såsom hög vattenångbarriärhastighet, hög transmittans för synligt ljus, hög volymresistivitet, utmärkt väderbeständighet och långsiktig anti-PID-prestanda.Dessutom kan den unika höga reflekterande prestandan hos denna produkt förbättra det effektiva utnyttjandet av solljus för modulen, hjälpa till att öka modulens kraft och kan lösa problemet med vitt självhäftande filmspill efter modullaminering.

（3） Batterichip

Silikonsolcell är en typisk tvåterminalsenhet.De två terminalerna finns på den ljusmottagande ytan respektive bakljusytan på kiselchippet.

Principen för fotovoltaisk kraftgenerering: När en foton lyser på en metall kan dess energi absorberas helt av en elektron i metallen.Energin som absorberas av elektronen är tillräckligt stor för att övervinna Coulomb-kraften inuti metallatomen och utföra arbete, fly från metallytan och bli en fotoelektron.Kiselatom har fyra yttre elektroner.Om rent kisel dopas med atomer med fem yttre elektroner, såsom fosforatomer, blir det en halvledare av N-typ;Om rent kisel dopas med atomer med tre yttre elektroner, såsom boratomer, bildas en halvledare av P-typ.När P-typ och N-typ kombineras kommer kontaktytan att bilda en potentialskillnad och bli en solcell.När solljus skiner på PN-övergången flyter strömmen från P-sidan till N-sidan och bildar en ström.

Beroende på de olika materialen som används kan solceller delas in i tre kategorier: den första kategorin är solceller av kristallint kisel, inklusive monokristallint kisel och polykristallint kisel.Deras forskning och utveckling och marknadsapplikation är relativt djupgående, och deras fotoelektriska omvandlingseffektivitet är hög, vilket upptar den största marknadsandelen för det nuvarande batterichippet;Den andra kategorin är tunnfilmssolceller, inklusive kiselbaserade filmer, föreningar och organiska material.Men på grund av bristen eller toxiciteten hos råvaror, låg omvandlingseffektivitet, dålig stabilitet och andra brister, används de sällan på marknaden;Den tredje kategorin är nya solceller, inklusive laminerade solceller, som för närvarande befinner sig på forsknings- och utvecklingsstadiet och tekniken är ännu inte mogen.

De huvudsakliga råvarorna för solceller är polykisel (som kan producera enkristallina kiselstavar, polykiselgöt, etc.).Produktionsprocessen omfattar huvudsakligen: rengöring och flockning, diffusion, kantetsning, avfosforiserat kiselglas, PECVD, screentryck, sintring, testning m.m.

Skillnaden och förhållandet mellan enkristallin och polykristallin solcellspanel utökas här

Enkristall och polykristallin är två tekniska vägar för kristallin kiselsolenergi.Om enkristallen jämförs med en hel sten, är den polykristallina en sten gjord av krossade stenar.På grund av olika fysikaliska egenskaper är den fotoelektriska omvandlingseffektiviteten för enkristall högre än för polykristall, men kostnaden för polykristall är relativt låg.

Den fotoelektriska omvandlingseffektiviteten för monokristallina kiselsolceller är cirka 18 % och den högsta är 24 %.Detta är den högsta fotoelektriska omvandlingseffektiviteten för alla typer av solceller, men produktionskostnaden är hög.Eftersom monokristallint kisel i allmänhet är förpackat med härdat glas och vattentätt harts, är det hållbart och har en livslängd på 25 år.

Produktionsprocessen för polykristallina kiselsolceller liknar den för monokristallina kiselsolceller, men den fotoelektriska omvandlingseffektiviteten för polykristallina kiselsolceller måste minskas mycket, och dess fotoelektriska omvandlingseffektivitet är cirka 16%.När det gäller produktionskostnad är det billigare än solceller av monokristallin kisel.Materialen är lätta att tillverka, vilket sparar energiförbrukning och den totala produktionskostnaden är låg.

Relation mellan enkristall och polykristall: polykristall är en enkristall med defekter.

Med uppkomsten av onlinebudgivning utan subventioner och den ökande bristen på installerbara markresurser ökar efterfrågan på effektiva produkter på den globala marknaden.Investerarnas uppmärksamhet har också flyttats från den tidigare rusningen till den ursprungliga källan, det vill säga kraftgenereringsprestanda och långsiktiga tillförlitlighet för själva projektet, vilket är nyckeln till framtida kraftverksintäkter.I detta skede har polykristallin teknologi fortfarande fördelar i kostnad, men dess effektivitet är relativt låg.

Det finns många anledningar till den tröga tillväxten av polykristallin teknologi: å ena sidan är forsknings- och utvecklingskostnaderna fortsatt höga, vilket leder till de höga tillverkningskostnaderna för nya processer.Å andra sidan är priset på utrustning extremt dyrt.Men även om kraftgenereringseffektiviteten och prestanda för effektiva enkristaller är utom räckhåll för polykristaller och vanliga enkristaller, kommer vissa priskänsliga kunder fortfarande att "inte kunna konkurrera" när de väljer.

För närvarande har effektiv enkristallteknologi uppnått en bra balans mellan prestanda och kostnad.Försäljningsvolymen för enkristall har intagit en ledande position på marknaden.

（4） Bakplan

Solar-bakplanet är ett fotovoltaiskt förpackningsmaterial placerat på baksidan av solcellsmodulen.Den används främst för att skydda solcellsmodulen i utomhusmiljön, motstå korrosion av miljöfaktorer som ljus, fukt och värme på förpackningsfilmen, cellchips och andra material, och spela en väderbeständig isoleringsskyddsroll.Eftersom bakplanet är placerat i det yttersta lagret på baksidan av PV-modulen och har direkt kontakt med den yttre miljön, måste det ha utmärkt hög- och lågtemperaturbeständighet, motstånd mot ultraviolett strålning, miljöbeständighet mot åldrande, vattenångspärr, elektrisk isolering och annat egenskaper för att klara solcellsmodulens 25-åriga livslängd.Med den kontinuerliga förbättringen av energiproduktionseffektivitetskraven för solcellsindustrin, har vissa högpresterande solenergibakplansprodukter också hög ljusreflektivitet för att förbättra den fotoelektriska omvandlingseffektiviteten för solcellsmoduler.

Enligt klassificeringen av material är bakplanet huvudsakligen uppdelat i organiska polymerer och oorganiska ämnen.Solar-bakplanet hänvisar vanligtvis till organiska polymerer, och de oorganiska ämnena är huvudsakligen glas.Enligt produktionsprocessen finns det huvudsakligen komposittyp, beläggningstyp och samextruderingstyp.För närvarande står det sammansatta bakplanet för mer än 78 % av bakplansmarknaden.På grund av den ökande användningen av dubbla glaskomponenter överstiger marknadsandelen för glasbakplan 12 %, och för belagda bakplan och andra strukturella bakplan är cirka 10 %.

Råvarorna för solpaneler inkluderar huvudsakligen PET-basfilm, fluormaterial och lim.PET-basfilm ger huvudsakligen isolering och mekaniska egenskaper, men dess väderbeständighet är relativt dålig;Fluormaterial är huvudsakligen uppdelade i två former: fluorfilm och fluorinnehållande harts, som ger isolering, väderbeständighet och barriäregenskaper;Limmet består huvudsakligen av syntetiskt harts, härdare, funktionella tillsatser och andra kemikalier.Den används för att binda samman PET-basfilm och fluorfilm i kompositbakplan.För närvarande använder bakplanen av högkvalitativa solcellsmoduler i princip fluormaterial för att skydda PET-basfilmen.Den enda skillnaden är att formen och sammansättningen av de använda fluormaterialen är olika.Fluormaterialet blandas på PET-basfilmen med lim i form av fluorfilm, som är ett kompositbakplan;Den är direkt belagd på PET-basfilm i form av fluorinnehållande harts genom en speciell process, som kallas belagd bakplan.

Generellt sett har kompositbakplanet överlägsen omfattande prestanda på grund av integriteten hos dess fluorfilm;Det belagda bakplanet har en prisfördel på grund av dess låga materialkostnad.

Huvudtyper av kompositbakplan

Det sammansatta solcellsbakplanet kan delas in i dubbelsidigt fluorfilmbakplan, enkelsidigt fluorfilmbakplan och fluorfritt bakplan enligt fluorhalten.På grund av deras respektive väderbeständighet och andra egenskaper är de lämpliga för olika miljöer.Generellt sett följs väderbeständigheten mot omgivningen av dubbelsidigt fluorfilmbakplan, enkelsidigt fluorfilmbakplan och fluorfritt bakplan, och deras priser sjunker generellt i sin tur.

Obs: (1) PVF-film (monofluorinated resin) är extruderad från PVF-sampolymer.Denna formningsprocess säkerställer att det dekorativa PVF-skiktet är kompakt och fritt från defekter som hål och sprickor som ofta uppstår under PVDF (difluorinated resin) beläggningssprutning eller valsbeläggning.Därför är isoleringen av det dekorativa skiktet av PVF-film överlägsen PVDF-beläggning.PVF-filmtäckande material kan användas på platser med sämre korrosionsmiljö;

(2) I processen för PVF-filmtillverkning stärker extruderingsarrangemanget av molekylärt gitter längs de längsgående och tvärgående riktningarna dess fysiska styrka avsevärt, så PVF-film har större seghet;

(3) PVF-film har starkare slitstyrka och längre livslängd;

(4) Ytan på extruderad PVF-film är slät och ömtålig, fri från ränder, apelsinskal, mikrorynkor och andra defekter som uppstår på ytan under valsbeläggning eller sprutning.

Tillämpliga scenarier

På grund av sin överlägsna väderbeständighet kan dubbelsidig fluorfilmskompositbakplan motstå svåra miljöer som kyla, hög temperatur, vind och sand, regn, etc., och används vanligtvis i stor utsträckning på platåer, öken, Gobi och andra regioner;Det enkelsidiga fluorfilmkompositbakplanet är en kostnadsreducerande produkt av det dubbelsidiga fluorfilmkompositbakplanet.Jämfört med det dubbelsidiga fluorfilmskompositbakplanet har dess inre skikt dålig ultraviolett motstånd och värmeavledning, vilket huvudsakligen är tillämpligt på tak och områden med måttlig ultraviolett strålning.

6、 PV-växelriktare

I processen med solenergiproduktion är den kraft som genereras av fotovoltaiska arrayer likström, men många belastningar behöver växelström.DC-strömförsörjningssystem har stora begränsningar, vilket inte är bekvämt för spänningsomvandling, och belastningsapplikationens omfattning är också begränsad.Förutom speciella elektriska belastningar krävs växelriktare för att omvandla likström till växelström.Den fotovoltaiska växelriktaren är hjärtat i solenergisystemet för solenergi.Den omvandlar den likström som genereras av det solcellskraftgenererande systemet till den växelström som livet kräver genom kraftelektronisk omvandlingsteknik, och är en av de viktigaste kärnkomponenterna i fotovoltaiska kraftverket.