太阳能光伏组件工作原理及主要封装材料介绍-solarbe文库

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太阳能光伏组件1）、组件的工作原理太阳能电池是由 P 型半导体和 N 型半导体结合而成 ,N 型半导体中含有较多的空穴 ,而 P 型半导体中含有较多的电子 , 当 P 型和 N 型半导体结合时在结合处会形成电势当芯片在受光过程中 , 带正电的空穴往 P 型区移动 , 带负电子的电子往 N 型区移动 , 在接上连线和负载后 , 就形成电流 . 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限制，因为阳光普照大地 ; 光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设同期短的优点。光伏发电是根据光生伏特效应原理 , 利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电 , 光伏发电系统主要由太阳能电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件 , 所以 , 光伏发电设备极为精炼 , 可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲 , 光伏发电技术2）太阳能光伏组件由八大材料组成，1 、钢化白玻璃2、 EVA 3、背板4 、硅电池片5、涂锡带6、罗曼胶带（硅胶）7、铝边框8、接线盒太阳能电池组件部分主要材料介绍（ 1）钢化玻璃低铁钢化玻璃（又称白玻璃），厚度 3.2 毫米，在太阳电池光谱响应的波长范围内（ 320-1100NM ）透光率达 90以上，对于 1200NM 的红外光有较高的反射率。此玻璃同时耐紫外光线的辐照，透光率不下降。钢化性能符合国标 GB9963-88 或者封装后的组件抗冲击性能达到国标GB9535-88 地面用硅太阳能电池环境试验方法中规定的性能指标。（ 2） EVA EVA 是一种热融胶粘剂，厚度在 0.4 毫米 -0.6 毫米之间，表面平整，厚度均匀，内含交联剂。常温下无黏性且具抗黏性，经过一定调价热压便发生融融粘接与交联固化，并变的完全透明。固化后的 EVA 能承受大气变化具有弹性，它将电池片 “上盖下垫” ，将其包封，并和上层保护材料玻璃，下层保护材料背板（ TPT,BBF 等），利用真空层技术合为一体。另一方面，它和玻璃粘合后能提高玻璃的透光率，起着增透的作用，并对太阳能电池板的输出有增益作用。暴露在空气的 EVA 易老化发黄，从而影响组件的透光率，从而影响组件的发电质量除了 EVA 本身的质量外，组件厂家的层压工艺影响也是非常大的，如 EVA 胶连度不达标， EVA 与钢化玻璃，背板粘接强度不够，都会引起 EVA 提早老化，影响组件寿命。（ 3）太阳能电池片太阳能电池片是光电转换的最小单元，尺寸一般为 125*125 或 156*156 ，太阳能电池片的工作电压约为 0.5V，一般不能单独作为电源使用。将太阳能电池片进行串并联封装后，就成为太阳能电池板，其功率一般为几瓦到几十瓦，一百瓦到二百瓦以上，可以单独作为电源使用。太阳能电池工作原理，以半导体材料硅为基体，利用扩散工艺在硅晶体中掺入适量杂质，当掺入硼、磷等杂质时，硅晶体中就会存在空穴，形成n 型半导体，同样，掺入磷原子后，硅晶体中就会有一个电子，形成 p 型半导体， p 型半导体与 n 型半导体结合在一起形成 pn 结，党太阳光照射硅晶体后， pn 结中 n 型半导体空穴往 p 型区移动，而 p 型区中的电子往 n 型区移动，从而形成 n 型区的电流，在 pn 结中形成电势差，这就形成了电流。作为重要工序，丝网印刷的质量（厚度、宽度、膜厚一致性）影响电池片的技术指标。丝网印刷工序背板银电极印刷（背银）在电池片的正极面（ P 区）用银铝浆料印刷两条电极导线（宽约为 3-4mm）作为电池片的电极。正面银印刷（正银）在电池片的正面（喷涂减反射膜的面）同时用银浆料印刷一排间隔均匀的闪现和两条电极，在工艺上要求栅线间距约为3mm,，宽约为 0.10-0.12.。（ 4）背板背板就是电池板背面的保护材料，一般有 TPT,BBF,DNP 等等，这些保护材料具有良好的抗环境侵蚀能力，绝缘能力并且可以和 EVA 良好的粘接。太阳电池的背板覆盖物一氟塑料膜为白色，对阳光起反射作用，因此对电池板的效率略有提高，并因其具有较高的红外发射率，还可以降低电池板的工作温度，也有利于电池板的效率。当然，氟塑料膜首先具有太阳电池封装所要求的耐老化，耐腐蚀、不透气等基本要求。（ 5）接线盒接线盒一般由 ABS 制成，并加有防老化和抗紫外线辐射剂，能确保电池版纳在室外使用 25 年以上不出现老化破裂现象。接线柱由外镀镍层的高导电解铜制成，可以确保电气导通及电气连接的可靠性。接线盒用硅胶粘接在背板表面。2、接线盒内有旁路二极管，防止短路，起保护作用。（ 6）铝合金边框1、边框采用硬制铝合金制成，表面化层厚度大于 10 毫米，可以确保在室外环境长达 25 年以上使用，不会被腐蚀，牢固耐用。