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一文帶您了解光伏組件結(jié)構(gòu)

發(fā)布時間:2024-01-30 來源:元祿光電

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光伏組件是指具有封裝及內(nèi)部連接的、能單獨(dú)提供直流電、不可分割的小光伏電池裝組合裝置。它是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件,由八大核心材料組成。


電池片
電池片是組件核心的元件,主要用于將光能轉(zhuǎn)化為電能。電池片經(jīng)過串聯(lián)、并聯(lián),達(dá)到一定的額定輸出功率和電壓后,即形成光伏組件。光伏組件經(jīng)過組合形成光伏方陣,與控制器、蓄電池組、逆變器等部件連接組成光伏發(fā)電系統(tǒng)。
太陽能電池按原材料分為單晶硅、多晶硅、非晶硅太陽能電池。晶硅電池技術(shù)是以硅片為襯底的,依據(jù)PN結(jié)進(jìn)行光生載流子分離發(fā)電的。根據(jù)原材料和電池制備技術(shù)的差異,晶硅電池分為P型電池和N型電池。
P型硅片是在硅料中摻雜硼元素制成,P型電池制備技術(shù)有傳統(tǒng)的AL-BSF(鋁背場)和PERC技術(shù);而N型硅片是在硅材料中摻雜磷元素制成,N型電池制備技術(shù)較多,包括PERC、TOPCon、IBC和HJT等。
其中,異質(zhì)結(jié)電池是N型電池的一種,具備高轉(zhuǎn)換效率、高發(fā)電量、低溫度系數(shù)、無光致衰減和電位衰減、制備工藝簡單、雙面發(fā)電效率高等諸多優(yōu)勢。隨著電池技術(shù)的不斷突破和行業(yè)進(jìn)程的持續(xù)加速,異質(zhì)結(jié)技術(shù)有望成為下一代主流電池技術(shù)。

玻璃
光伏玻璃是一種鈉鈣硅鹽酸玻璃,主要用于光伏組件的封裝。光伏玻璃會直接影響光伏組件的發(fā)電效率和使用年限。
光伏玻璃一般為低鐵鋼化玻璃或者半鋼化玻璃,具有以下特性。一是通透性好。透光率是影響光伏電池轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵因素。光伏玻璃需具有高透光性和對1200nm紅外光的較高反射率。二是機(jī)械強(qiáng)度高。
耐沖擊,可承受2400Pa風(fēng)壓和5400Pa雪壓,起到支撐和保護(hù)作用。三是耐久性好。受氣候和地理位置影響,組件需在露天、晝夜溫差大的環(huán)境中作業(yè),需具備耐腐蝕、耐候性特質(zhì)。

膠膜
光伏封裝膠膜是光伏組件的重要組成部分,位于電池片上下兩側(cè)。膠膜的主要作用是黏合電池與玻璃、背板。其次,膠膜可以起到封裝防護(hù)作用,保護(hù)電池電路不受外界環(huán)境干擾,延長組件使用壽命。
此外,封裝膠膜可增強(qiáng)光伏組件的透光性,進(jìn)而提升組件的發(fā)電效率。最后,膠膜還能在組件生產(chǎn)、存儲、安裝和使用過程中起到結(jié)構(gòu)支撐和定位電池的作用。
按照材料來看,主流膠膜主要有EVA、POE、EPE、PVB。EVA膠膜為主流的光伏封裝膠膜,透光性好、加工性能好、供應(yīng)穩(wěn)定且成本較低,但存在高水汽滲透、低抗沖擊性、抗PID性能不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。POE膠膜水汽透過率低、抗PID性能好,適用于雙玻組件、N型組件的封裝,但加工屬性差、成本高。

背板
光伏背板是用作背面保護(hù)的封裝材料,一般用于單玻組件。光伏背板分為含氟背板和非氟背板,含氟背板有TPT、TPE、TPC、CPC,非氟背板有PET、PA/PO等。
光伏背板主要用于抵抗?jié)駸岬拳h(huán)境對電池片、膠膜等材料的侵蝕,起到耐腐蝕、耐候、防氧化及絕緣保護(hù)作用,可以有效延長組件的使用壽命。白色背板反射率高,能提高組件的轉(zhuǎn)換效率。同時,紅外反射率高的特性,也便于降低組件的工作溫度。

邊框
光伏邊框是安裝于玻璃外延的邊框,主要用于固定、密封太陽能電池組件,便于光伏組件的運(yùn)輸與安裝。邊框的安裝,有利于保護(hù)玻璃邊緣,加強(qiáng)光伏組件密封性能。同時,邊框是承載組件與支架的鏈接載體,邊框的使用,可以提高組件整體的機(jī)械強(qiáng)度和抗載能力,從而延長組件壽命。

焊帶
光伏焊帶是在銅帶表面涂敷錫基焊料形成的復(fù)合導(dǎo)電材料,應(yīng)用于光伏電池片的串聯(lián)或并聯(lián),發(fā)揮匯集電流和導(dǎo)電的作用,是光伏組件焊接過程中的重要材料。
光伏焊帶分為互連焊帶和匯流焊帶。互連焊帶用于連接光伏電池片,收集、傳輸光伏電池片電流。匯流焊帶用于匯集電池串產(chǎn)生的電流,并引出至接線盒內(nèi)。焊帶對于電流收集有直接影響,進(jìn)而影響組件的功率及發(fā)電效率。
行業(yè)早期使用的是平焊帶,隨著行業(yè)發(fā)展,目前高效組件均采用圓焊帶。

硅膠
硅膠主要用于粘接、密封層壓好的玻璃光伏組件,粘接邊框與玻璃、接線盒與背板(或玻璃),起到密封和連接作用。
根據(jù)使用位置的不同,硅膠分為密封膠和灌封膠。密封膠使用在邊框卡槽內(nèi)和接線盒與背板底部,灌封膠一般用于接線盒內(nèi)部,主要作用是保護(hù)接線盒內(nèi)部電路。

接線盒


接線盒主要由接線盒蓋、密封圈、二極管、散熱裝置、盒體、導(dǎo)線、連接器組成。接線盒的主要作用是將太陽能電池產(chǎn)生的電力與外部線路進(jìn)行連接。可以對光伏組件引出線起到密封、防水防塵的作用。接線盒還有保護(hù)光伏組件系統(tǒng)運(yùn)行安全的作用,如果組件發(fā)生短路,接線盒會自動斷開短路電池串,防止整個系統(tǒng)被燒壞。


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