太陽能電池組件基本結構、串並聯失配安裝對系統的影響

2020-12-03 新能源標準化運維

1 太陽能電池組件基本結構及其作用

(1)鋼化玻璃。主要作用為保護髮電主體,鋼化玻璃必須經過超白鋼化處理,透光率91%以上;(2)乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA。主要作用粘結封裝發電主體和背板,用來粘結固定鋼化玻璃和發電主體;(3)電池片主要作用就是發電。發電主體市場上主流的是晶體矽太陽能電池片、薄膜太陽能電池片;

(4)背板。主要作用密封、絕緣、防水,一般都用TPT、TPE等材質;

(5)鋁合金邊框。主要作用起一定的密封、支撐作用;(6)接線盒。主要作用保護整個發電系統,起到電流中轉站的作用,如果電池片燒損或熱斑,接線盒自動短接該串電池片。接線盒中最關鍵的是二極體的選用,根據組件內電池片的類型不同,對應的二極體也不相同;(7) 矽膠。主要起密封作用,用來密封組件與鋁合金邊框、組件與接線盒交界處。

2 不同參數電池組件串並聯對系統的影響

(1)太陽能電池串聯連接時:總輸出電流為最小一片電池的值,而其總的輸出電壓為各電池電壓之和,太陽能電池串聯使用時的失配損失要嚴重的多,因為輸出電流將取所有單個電池中最小值,一旦有一個單體電流小於其他單體,整個串聯迴路中其他的單體的電流也將降低,從而大大降低整個迴路的輸出功率。

(2)太陽能電池並聯連接時:並聯輸出電壓保持一致而輸出電流為各並聯電池電流之和。太陽能電池並聯使用時失配損失比串聯使用時小,只要最差的電池(組件)的開路電壓高於該組電池(組件)的工作電壓,則輸出電流仍為各單體電流之和。失配損失僅來自於一些沒有工作在最大工作點的單體。如果其中有單體的開路電壓低於工作電壓,則該單體將成為負載而消耗能量。通常可採用在每個並聯支路加防反二極體的方法,儘管不能增加該支路的輸出,但可以防止電流倒流。

3 單晶矽和多晶矽太陽能電池組件的優缺點對比

單晶矽太陽能電池單晶矽太陽能電池光電轉換效率為15%左右,最高的達到24%,但製作成本很大。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,使用壽命一般可達15年;

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光電轉換效率則要降低不少,其光電轉換效率約12%左右。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,單晶矽太陽能電池優於多晶矽太陽能電池

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