Введение

Большинство фотоэлектрических модулей состоят из нескольких основных материалов. Типичный солнечный модуль состоит из лицевого материала, солнечных элементов, инкапсулянта, заднего материала, рамы и нескольких вспомогательных частей. Каждый слой выполняет свою функцию, и вместе они определяют, насколько хорошо модуль работает и как долго служит. Давайте рассмотрим их по порядку.

Лицевой материал

Что он делает и почему стекло выигрывает

Лицевой материал фотоэлектрического модуля должен иметь высокую пропускаемость в диапазоне длин волн, используемых солнечными элементами, а также низкий показатель преломления, чтобы солнечный свет поглощался максимально эффективно. Помимо пропускания и отражения, лицевой материал должен быть водонепроницаемым, обладать хорошей ударопрочностью, оставаться стабильным при длительном воздействии УФ-излучения и иметь низкое тепловое сопротивление, чтобы предотвратить коррозию металлических контактов и соединений водой или водяным паром, что сократило бы срок службы модуля.

Поскольку модули находятся на открытом воздухе и часто подвергаются воздействию суровой погоды, такой как ветер, песок, дождь и снег, лицевой материал также должен обладать определенной жесткостью, чтобы защитить элементы внутри от внешних воздействий.

Существует несколько вариантов лицевого материала, включая акрил, полимеры и стекло. Наиболее распространенным выбором является закаленное низкожелезистое стекло, так как оно недорогое, прочное, стабильное, высокопрозрачное, водонепроницаемое, воздухонепроницаемое и обладает хорошими самоочищающимися свойствами.

Солнечные элементы

Сердце генерации энергии

Солнечный элемент — одна из важнейших частей фотоэлектрического модуля, напрямую определяющая его общую выходную мощность. Это полупроводниковая пластина, которая генерирует электричество из солнечного света, и при соблюдении определенных условий освещения элемент выдает напряжение и производит ток при подключении в цепь.

Существует множество вариантов элементов. По технологии процесса они включают TOPCon, BC, HJT и другие. По размеру есть 182, 183, 210 и более. Даже в рамках одной технологии и размера элементы дополнительно сортируются по эффективности.

Материал инкапсулянта

Связующий слой, удерживающий все вместе

Инкапсулянт обеспечивает адгезию между солнечными элементами и передней и задней поверхностями модуля. Он должен оставаться стабильным при высоких температурах и сильном УФ-излучении. Он также должен быть оптически прозрачным, с низким тепловым сопротивлением и высоким электрическим сопротивлением.

EVA (этиленвинилацетат) является наиболее часто используемым инкапсулянтом. Он поставляется в виде тонкой пленки, которая укладывается между элементами и передней и задней поверхностями, образуя сэндвич-структуру. Затем этот сэндвич нагревается до 140-150°C под определенным давлением в течение некоторого времени, что позволяет EVA полимеризоваться и скрепить модуль. На изображении ниже полупрозрачная пленка над элементами — это EVA.

Задняя подложка

Защитная задняя поверхность

Фотоэлектрическая задняя подложка — это задняя поверхность модуля. Ее ключевые требования — низкое тепловое сопротивление и способность удерживать воду или водяной пар. Одностекольные модули обычно используют полимерную пленку в качестве задней подложки, в то время как двустекольные модули используют стекло, так как прозрачная стеклянная задняя поверхность может поглощать свет, отраженный от земли, и увеличивать выходную мощность.

Фотоэлектрическая лента (луженая медная лента)

Как ток собирается и передается

Фотоэлектрическая лента, луженая медная лента, в основном делится на соединительную ленту и шинную ленту. Соединительная лента соединяет элементы внутри модуля; она припаивается непосредственно к токопроводящим шинам на поверхности элемента с помощью стрингерной машины, проводя и собирая ток от каждого элемента. Шинная лента соединяет цепочки элементов внутри модуля; она припаивается к соединительным лентам и собирает ток, вырабатываемый элементами, в распределительную коробку.

Основа PV-ленты — медный металл, покрытый тонким слоем олова. Медная основа обеспечивает высокую проводимость и низкое сопротивление, снижая внутреннее сопротивление модуля и уменьшая потери мощности. Оловянное покрытие необходимо, так как медь имеет высокую температуру плавления и плохую паяемость; нанесение олова на медную основу придает ленте хорошую свариваемость и позволяет соединительной ленте прочно прикрепляться к шинам на поверхности ячейки, обеспечивая хороший ток.

Распределительная коробка

Мост к внешней цепи

Распределительная коробка передает ток от фотоэлектрического модуля. Она соединяется с внутренней шиной и подключает модуль к внешней цепи. Она должна обладать хорошими электрическими характеристиками, а ее конструкция и размеры должны соответствовать требованиям рабочей среды, включая электрические, механические, термостойкие, коррозионностойкие и атмосферостойкие требования, не причиняя вреда пользователям или окружающей среде. В распространенных распределительных коробках фотоэлектрических модулей используются быстросъемные соединители MC4.

Рама

Прочность, герметичность и простота установки

Рамка выполняет несколько функций. Во-первых, она защищает край стекла и предотвращает растрескивание модуля под внешним воздействием. Во-вторых, в сочетании с герметиком края она усиливает герметичность модуля. В-третьих, она значительно повышает общую механическую прочность модуля. В-четвертых, она облегчает установку и транспортировку модуля, а также служит носителем, соединяющим модуль с монтажной конструкцией, так что правильная фиксация обеспечивает наилучшую нагрузочную способность, масштабируясь от одиночных креплений до интегрированных массивов и повышая механические возможности всей электростанции.

Герметик

Защита от влаги

Герметик используется для соединения распределительной коробки с задней панелью фотоэлектрического модуля, обеспечивая водонепроницаемость зазора между ними и повышая атмосферостойкость модуля. Он также соединяет модуль с рамкой, укрепляя соединение между ними и предотвращая проникновение водяного пара внутрь модуля.

Мнение Ooitech

Ooitech считает: производительность и срок службы солнечного модуля зависят от того, насколько хорошо его слоистые материалы, от лицевого стекла до герметика, работают вместе как единая система.