太陽能組件

太陽能組件

中文名稱:太陽能組件也叫太陽能電池組件英文名稱:solarcellmodule其他名稱:組件定義:具有封裝及內部連線的、能單獨提供直流電輸出的、不可分割的最小太陽能電池組合裝置。套用學科:電力(一級學科);可再生能源(二級學科)

單體太陽電池不能直接做電源使用。作電源必須將若干單體電池串、並聯連線和嚴密封裝成組件。太陽能電池組件(也叫太陽能電池組件)是太陽能發電系統中的核心部分,也是太陽能發電系統中最重要的部分。其作用是將太陽能轉化為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負載工作。太陽能電池組件的質量和成本將直接決定整個系統的質量和成本。

太陽能電池片

(1)單晶矽太陽能電池

 單晶矽太陽能電池的光電轉換效率為17%左右,最高的達到24%,這是目前所有種類的太陽能電池中光電轉換效率最高的,但製作成本很大,以致於它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由於單晶矽一般採用鋼化玻璃以及防水樹脂進行封裝,因此其堅固耐用,目前廠商一般都提供25年的質量保證。

單晶矽太陽能電池單晶矽太陽能電池

(2)多晶矽太陽能電池

多晶矽太陽電池的製作工藝與單晶矽太陽電池差不多,但是多晶矽太陽能電池的光電轉換效率則要降低不少,其光電轉換效率約15%左右(尚德電力將在IntersolarEurope2011展會中推出一款名為STP250S-20/Wd+‘BlackPearl’(黑珍珠)的新一代高效光伏組件。轉換效率15.2%。)。從製作成本上來講,比單晶矽太陽能電池要便宜一些,材料製造簡便,節約電耗,總的生產成本較低,因此得到大量發展。此外,多晶矽太陽能電池的使用壽命也要比單晶矽太陽能電池短。從性能價格比來講,單晶矽太陽能電池還略好。

多晶矽太陽能電池多晶矽太陽能電池

(3)非晶矽太陽能電池

非晶矽太陽電池是1976年出現的新型薄膜式太陽電池,它與單晶矽和多晶矽太陽電池的製作方法完全不同,工藝過程大大簡化,矽材料消耗很少,電耗更低,它的主要優點是在弱光條件也能發電。但非晶矽太陽電池存在的主要問題是光電轉換效率偏低,目前國際先進水平為10%左右,且不夠穩定,隨著時間的延長,其轉換效率衰減。

功率計算方法

太陽能交流發電系統是由太陽電池組件、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成;太陽能直流發電系統則不包括逆變器。為了使太陽能發電系統能為負載提供足夠的電源,就要根據用電器的功率,合理選擇各部件。下面以100W輸出功率,每天使用6個小時為例,介紹一下計算方法:

1.首先應計算出每天消耗的瓦時數(包括逆變器的損耗):若逆變器的轉換效率為90%,則當輸出功率為100W時,則實際需要輸出功率應為100W/90%=111W;若按每天使用5小時,則耗電量為111W*5小時=555Wh。 

 2.計算太陽能電池組件:按每日有效日照時間為6小時計算,再考慮到充電效率和充電過程中的損耗,太陽能電池組件的輸出功率應為555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充電過程中,太陽能電池組件的實際使用功率。

基本要求

1、能夠提供足夠的機械強度,使太陽能電池組件能經受運輸、安裝和使用過程中發生的衝擊、震動等產生的應力,能夠經受住冰雹的單擊力;

2、具有良好的密封性,能夠防風、防水、隔絕大氣條件下對太陽能電池片的腐蝕; 

  3、具有良好的電絕緣性能; 

  4、抗紫外線能力強;

5、工作電壓和輸出功率按不同的要求設計,可以提供多種接線方式,滿足不同的電壓、電流和功率輸出要求;

  6、因太陽能電池片串、並聯組合引起的效率損失小;

  7、太陽能電池片連線可靠;

8、工作壽命長,要求太陽能電池組件在自然條件下能夠使用20年以上;

9、在滿足前述條件下,封裝成本儘可能低。

套用領域

一、用戶太陽能電源

(1)小型電源10-100W不等,用於邊遠無電地區如高原、海島、牧區、邊防哨所等軍民生活用電,如照明、電視、收錄機等;(2)3-5KW家庭屋頂併網發電系統;(3)光伏水泵:解決無電地區的深水井飲用、灌溉。 

 二、交通領域

如航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標誌燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。

三、通訊/通信領域

太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源系統;農村載波電話光伏系統、小型通信機、士兵GPS供電等。

四、石油、海洋、氣象領域

石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能電源系統、石油鑽井平台生活及應急電源、海洋檢測設備、氣象/水文觀測設備等。 

 五、家庭燈具電源

如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節能燈等。

六、光伏電站

10KW-50MW獨立光伏電站、風光(柴)互補電站、各種大型停車廠充電站等。 

 七、太陽能建築

將太陽能發電與建築材料相結合,使得未來的大型建築實現電力自給,是未來一大發展方向。 

 八、其他領域包括 .

(1)與汽車配套:太陽能汽車/電動車、電池充電設備、汽車空調、換氣扇、冷飲箱等;(2)太陽能制氫加燃料電池的再生髮電系統;(3)海水淡化設備供電;(4)衛星、太空飛行器、空間太陽能電站等。

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