層壓件結(jié)構(gòu)(按照工藝順序)
1 鋼化玻璃 其作用為保護(hù)發(fā)電主體(電池片),透光率的選用是有要求的:1)透光率高(一般91%以上);2)超白鋼化處理
2 EVA 用來粘結(jié)固定鋼化玻璃和發(fā)電主體(如電池片),透明EVA材質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到組件的壽命,暴露在空氣中的EVA易老化發(fā)黃,從而影響組件的透光率,從而影響組件的發(fā)電質(zhì)量除了EVA本身的質(zhì)量外,組件廠家的層壓工藝影響也是非常大的,如EVA膠黏度不達(dá)標(biāo),EVA與鋼化玻璃、背板粘接強(qiáng)度不夠,都會(huì)引起EVA提早老化,影響組件壽命。
發(fā)電主體 主要作用就是發(fā)電,發(fā)電主體市場(chǎng)上主流的是晶體硅太陽電池片、薄膜太陽能電池片,兩者各有優(yōu)劣。晶體硅太陽能電池片,設(shè)備成本相對(duì)較低,但消耗及電池片成本很高,光電轉(zhuǎn)換效率也高,在室外陽光下發(fā)電比較適宜;薄膜太陽能電池,相對(duì)設(shè)備成本較高,但消耗和電池成本很低,光電轉(zhuǎn)化效率相對(duì)晶體硅電池片低,但弱光效應(yīng)非常好,在普通燈光下也能發(fā)電,如計(jì)算器上的太陽能電池。
太陽能光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換器是太陽能電池(Solar Cell),又稱光伏電池。太陽能電池發(fā)電的原理是光生伏打效應(yīng)(Photovoltaic Effect) [5] 。當(dāng)太陽光照射在太陽能電池上時(shí),電池吸收光能,產(chǎn)生光生電子-空穴對(duì) [5] 。在電池內(nèi)建電場(chǎng)作用下,光生電子和空穴被分離,電池兩端出現(xiàn)異號(hào)電荷的積累,即產(chǎn)生“光生電壓”,這就是“光生伏打效應(yīng)” [6] 。若在內(nèi)建電場(chǎng)的兩側(cè)引出電極并接上負(fù)載,則負(fù)載就有“光生電流”流過,從而獲得功率輸出 [6] 。這樣,太陽的光能就直接變成了可以使用的電能。
太陽能交流發(fā)電系統(tǒng)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(fā)電系統(tǒng)則不包括逆變器。為了使太陽能發(fā)電系統(tǒng)能為負(fù)載提供足夠的電源,就要根據(jù)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(gè)小時(shí)為例,介紹一下計(jì)算方法:
1.應(yīng)計(jì)算出每天消耗的瓦時(shí)數(shù)(包括逆變器的損耗):若逆變器的轉(zhuǎn)換效率為90%,則當(dāng)輸出功率為100W時(shí),則實(shí)際需要輸出功率應(yīng)為100W/90%=111W;若按每天使用5小時(shí),則耗電量為111W*5小時(shí)=555Wh。
2.計(jì)算太陽能電池組件:按每日有效日照時(shí)間為6小時(shí)計(jì)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(yīng)為555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充電過程中,太陽能電池組件的實(shí)際使用功率。
基本要求
1、能夠提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度,使太陽能電池組件能經(jīng)受運(yùn)輸、安裝和使用過程中發(fā)生的沖擊、震動(dòng)等產(chǎn)生的應(yīng)力,能夠經(jīng)受住冰雹的單擊力;
2、具有良好的密封性,能夠防風(fēng)、防水、隔絕大氣條件下對(duì)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(qiáng);
5、工作電壓和輸出功率按不同的要求設(shè)計(jì),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、并聯(lián)組合引起的效率損失??;
7、太陽能電池片連接可靠;
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,封裝成本盡可能低。
技術(shù)特性及安裝要求
太陽能電池方陣由一個(gè)或多個(gè)太陽能電池組件構(gòu)成。如果組件不止一個(gè),組件的電流和電壓應(yīng)基本一致,以減少串、并聯(lián)組合損失。
依據(jù)當(dāng)?shù)氐奶柲茌椛鋮?shù)和負(fù)載特性,確定太陽能電池方陣的總功率;依據(jù)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)電壓電流要求,確定太陽能電池方陣串并聯(lián)的組件數(shù)量。
太陽能電池方陣支架用于支撐太陽能電池組件。太陽能電池方陣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要組件與支架的連接牢固可靠,并能很方便地更換太陽能電池組件。太陽能電池方陣及支架能夠抵抗120 km/h的風(fēng)力而不被損壞。
支架可以是傾角可調(diào)節(jié)的,或是安裝在一個(gè)固定的角度,以使太陽能電池方陣在設(shè)計(jì)月份中(即平均日輻射量差的月份)能夠獲得大的發(fā)電量。
所有方陣的緊固件有足夠的強(qiáng)度,以便將太陽能電池組件可靠地固定在方陣支架上。太陽能電池方陣可以安裝在屋頂上·但方陣支架與建筑物的主體結(jié)構(gòu)相連接,而不能連接在屋頂材料上。
對(duì)于地面安裝的太陽能電池方陣,太陽能電池組件與地面之間的小間距要在0.3 m以上。立柱的底部牢固地連接在基礎(chǔ)上,以便能夠承受太陽能電池方陣的重量并能承受設(shè)計(jì)風(fēng)速。
對(duì)于便攜式小功率電源,太陽能電池板應(yīng)帶有支架,使之安放可靠。