Wat is sonpanele?

1. Wat is sonpanele?

'n Sonpaneel, ook bekend as 'n fotovoltaïese (PV) module of PV-paneel, is 'n samestelling van fotovoltaïese sonselle wat in 'n (gewoonlik reghoekige) raam gemonteer is. Sonpanele vang sonlig op as 'n bron van stralingsenergie, wat omgeskakel word in elektriese energie in die vorm van gelykstroom (GS) elektrisiteit.

'n Netjies georganiseerde versameling sonpanele word 'n fotovoltaïese stelsel genoem of sonkragstelsel. Skikkings van 'n fotovoltaïese stelsel kan gebruik word om sonkrag op te wek elektrisiteit wat elektriese toerusting direk voorsien, of krag terugvoer in 'n wisselstroom (AC) rooster via 'n omskakelaarstelsel. Hierdie elektrisiteit kan word dan gebruik om huise, geboue en ander toepassings aan te dryf of in gestoor te word batterye vir latere gebruik. As 'n hernubare en volhoubare bron van energie, sonkrag panele speel 'n belangrike rol in die vermindering van afhanklikheid van fossielbrandstowwe en hulp koolstofvrystellings te verminder.

2. Die struktuur van sonpanele

Sonpanele bestaan ​​uit 'n groot aantal sonselle en gebruik ligenergie (fotone) vanaf die Son om elektrisiteit deur die fotovoltaïese effek op te wek. Dit bevat ook agterblad, raam en aansluitkas, en miskien konsentrator, alles van hulle werk saam om die normale werking van die sonpanele te verseker.

Wat is sonselle?

Sonselle is elektroniese toestelle wat sonlig in elektriese omskakel energie deur die fotovoltaïese effek en die meeste van hulle is wafer-gebaseerde kristallyne silikonselle of dunfilmselle. Ook hoë koste, hoë doeltreffendheid, en geslote reghoekige multi-aansluiting (MJ) selle word gewoonlik in sonkrag gebruik panele op ruimtetuie, aangesien hulle die hoogste verhouding van opgewekte krag per kilogram in die ruimte opgelig.Die selle word gewoonlik elektries in verbind reeks, een na die ander tot die verlangde spanning, en dan parallel om te verhoog huidige.

Wat is agterblad?

As 'n polimeer of 'n kombinasie van polimere met verskeie bymiddels, agterblad is ontwerp om 'n versperring tussen die sonselle en die buitekant te verskaf omgewing. Waaruit ons kan sien die agterblad is 'n kritieke komponent in die duursaamheid, doeltreffendheid en lang lewe van 'n sonpaneel.

Wat is inkapseling?

Sonselle word dikwels bedek met 'n omhulsel, wat tipies 'n dun is laag van 'n polimeer materiaal wat oor die sonselle en die agterblad. Oor die algemeen die mees algemene polimeer wat gebruik word in die inkapseling van sonkragmodules is etileen-vinielasetaat (EVA), wat duursaam genoeg is om die sonkrag te beskerm selle van enige soort skade en verleng die lewensduur van die sonpaneel.

Wat is raam?

Die raam van 'n sonpaneel verwys na die strukturele ondersteuning wat hou en beskerm die sonselle, bedrading en ander komponente binne die paneel. Dit is gemaak van aluminium of ander liggewig materiale om panele van uiterste te voorkom weer impak. Terselfdertyd bied die raam ook 'n manier om te monteer die paneel veilig op 'n oppervlak, soos 'n dak of 'n grond-gebaseerde rak. In Daarbenewens gebruik sonpanele ook metaalrame wat uit rekkomponente bestaan, hakies, weerkaatservorms en bakke om die paneel beter te ondersteun struktuur.

Wat is aansluitboks?

As 'n elektriese omhulsel wat gebruik word om elektriese verbindings te huisves en te beskerm, aansluitboks is spesiaal ontwerp om 'n veilige en veilige omgewing te bied vir elektriese verbindings om toevallige kontak met lewendige drade te voorkom en toekomstige onderhoud of herstelwerk te vereenvoudig. Gewoonlik is 'n PV-aansluitingsboks aangeheg aan die agterkant van die sonpaneel en funksioneer as sy uitset-koppelvlak. Ekstern verbindings vir die meeste fotovoltaïese modules gebruik MC4-verbindings om maklik te fasiliteer weerbestande verbindings met die res van die stelsel. 'n USB-kragkoppelvlak kan ook gebruik word.

Wat is konsentrator?

Sommige spesiale FV-sonkragmodules sluit konsentrators in waarin lig gefokus word deur lense of spieëls op kleiner selle. Dit maak die gebruik van selle moontlik met 'n hoë koste per eenheid area (soos galliumarsenied) in 'n koste-effektiewe manier.[aanhaling benodig] Om die sonlig te konsentreer kan ook die doeltreffendheid verhoog tot ongeveer 45%.

3.Die ontwikkelingsgeskiedenis van sonpanele

In 1839, die vermoë van sommige materiale om 'n elektriese lading te skep van ligblootstelling is die eerste keer waargeneem deur die Franse fisikus Edmond Becquerel, al was hierdie aanvanklike sonpanele te ondoeltreffend vir selfs eenvoudige elektriese toestelle.

In die 1950's het Bell Labs die eerste kommersieel lewensvatbare silikon-sonkrag geskep sel gemaak van silikon. Die toepassing van sonpaneel was egter beperk tot a min gespesialiseerde gebiede soos ruimtesatelliete, vuurtorings en afgeleë liggings as gevolg van die hoë koste.

In 1970's het die tref van oliekrisis en omgewingsbekommernisse die ontwikkeling van goedkoper en doeltreffender sonpanele. Daarna, regerings en private maatskappye regoor die wêreld het groot belang aan die navorsing geheg en ontwikkeling van sonpanele.

In die vroeë 2000's het die instelling van invoertariewe (FiT's) deur sommige lande het grootliks bygedra tot die vinnige groei van die sonkrag industrie.Deesdae het sonpanele baie meer doeltreffend en bekostigbaar geword as ooit tevore, wat nie net in huise en kommersiële gebruik word nie geboue, maar ook in infrastruktuurprojekte.

4.Die tipes sonpanele

Daar is vandag hoofsaaklik drie tipes sonpanele beskikbaar: monokristallyn, polikristallyn (ook bekend as multikristallyn), en dun film.

l Monokristallyne sonpanele bestaan ​​uit hoë-suiwer silikon, wat is afgelei van 'n enkele kristal. Van alle paneeltipes, monokristallyne panele het tipies die hoogste doeltreffendheid (meer as 20%) en kragkapasiteit. Dit is want monokristallyne sonpanele lewer meer as 300 watt (W) krag kapasiteit, sommige selfs meer as 400 W. wat meer is, Monokristallyne sonpanele is ook geneig om beter te presteer as polikristallyne modelle met betrekking tot temperatuurkoëffisiënt – 'n maatstaf van 'n paneel se werkverrigting in warm temperature. Ten spyte hiervan voordele, monokristallyne sonpanele is waarskynlik die duurste opsie, so hulle is meer gewild onder diegene wat genoeg begroting het en verkies om maksimeer jou elektriese rekeningbesparings soos kommersiële, openbare en regerings departement.

l Polikristallyne of multikristallyne sonpanele is sonpanele wat bestaan ​​uit verskeie silikonkristalle in 'n enkele FV-sel. Hierdie sonpanele is gemaak van verskeie fotovoltaïese selle. Elke sel bevat silikonkristalle wat dit as 'n halfgeleier toestel laat funksioneer. Wanneer die fotone uit die sonlig val op die PN-aansluiting (aansluiting tussen N-tipe en P-tipe materiale), dit gee energie aan die elektrone sodat hulle as elektriese stroom kan vloei. In vergelyking met monokristallyne sonpanele, is polikristallyne sonpanele meer eko-vriendelik aangesien hulle nie individuele vorming en plasing van elkeen vereis nie kristal en die meeste van die silikon word gebruik tydens produksie en meer koste effektief 

Wanneer dit kom by sy nadele, sy laer doeltreffendheid, minder spasiedoeltreffende en swak werkverrigting in hoë temperature kan dit verder belemmer ontwikkeling. Op grond hiervan is multikristallyne sonpanele beskikbaar in groot sonkragplase om die krag van die son te benut en elektrisiteit aan te verskaf nabygeleë gebiede, selfstandige of selfaangedrewe toestelle soos verkeersligte in afgeleë gebiede, huishoudings buite die netwerk, ens.

l Dunfilm sonpanele word gemaak deur een of meer dun lae (dun films of TF's) van fotovoltaïese materiaal op 'n substraat, soos glas, plastiek of metaal. Wanneer vergelykings met monokristallyne en polikristallyne silikon gemaak word panele, benodig hulle minder halfgeleiermateriaal in die vervaardigingsproses terwyl hulle redelik soortgelyk werk onder die fotovoltaïese effek en goedkoper is. Nietemin, hulle is baie minder doeltreffend en het 'n laer krag kapasiteit.In Daarbenewens degradeer dunfilm sonpanele vinniger as kristallyne silikon sonkrag panele 

Dus word hulle gewoonlik op die nutsskaal toegepas sedert dunfilm sonkrag panele verval teen 'n baie stadiger pas. En een algemene toepassing vir dunfilm sonpanele is die installering van buigsame PV-modules op voertuie se dakke (gewoonlik RV's of busse) en die dekke van bote en ander vaartuie. En as gevolg van sy ruimtevoordeel, dit het al hoe meer gewild geword onder diegene wat wil gebou-geïntegreerde fotovoltaïese te bereik.

5. Die ontwikkelingstendense van sonpanele

Die mark vir sonpanele word gedryf deur toenemende beleggings in die hernubare energiesektor, die dalende koste van sonkrag-PV-panele, en opkomende gunstige regeringsregulasies.Beide monokristallyne en polikristallyne silikonselle het 'n groot aanvraag gesien, veral in residensiële toepassings. Kadmium Telluried en amorfe silikonselle sal na verwagting groei skep geleenthede as gevolg van lae materiaalkoste. En PV-modulepryse het gedaal vinniger as wat vroeg in 2023 verwag is, aangesien polisilikonvoorraad meer volop word 

Terwyl in die tussentyd Volgens data, in die veranderde post COVID-19 sakelandskap, die globale mark vir sonpanele na raming US$50,1 miljard in die jaar 2022, is geprojekteer om 'n hersiene grootte van US$98.5 miljard teen 2030 te bereik, groei teen 'n CAGR van 8,8% oor die ontledingstydperk 2022-2030. Poli-kristallyne sonpaneel, een van die segmente wat in die verslag ontleed word, sal na verwagting 'n 8.2% CAGR en teen die einde van die ontledingstydperk US$48,2 miljard bereik. Met inagneming van die voortgesette post-pandemie herstel, groei in die dun-film sonpaneel segment is heraangepas na 'n hersiene 8.9% CAGR vir die volgende 8-jaar tydperk.

6. Die beleggingsontleding van sonpanele

Gegewe dat sonkrag tans die tweede mees ontplooide skoon energie is tegnologie regoor die wêreld deur geïnstalleerde kapasiteit, sonkrag-PV sal na verwagting wees een van die goedkoopste bronne van energie beskikbaar teen 2050, veral in streke wat uitstekende sonstraling het, en die neiging word deur verskeie aangedryf faktore.

l Produktipe-analise

Die polikristallyne sonpaneel lei die mark met meer as 48% van waarde markaandeel en dit sal na verwagting groter markaandeel inneem voorspellingsperiode, veral by residensiële segment. Maar die vooruitgang in dun-film sonkrag-PV-modules sal ook die groei van die sonpanele-mark gedurende die volgende dryf paar jaar. Ook die styging in die ontplooiing van mikronetwerke en die ontwikkeling van nul-energie geboue sal lei tot aansienlike vraag in die mark.

l Eindgebruikeranalise

Volgens eindgebruikerstipe word mark opgedeel in residensiële, kommersiële, industriële en ander segmente. Die kommersiële segment lei die mark met meer as 33% van waarde markaandeel aangesien hulle 'n beduidende hoeveelheid energie om hul langtermyn volhoubaarheid en funksionaliteit te verseker.Dit ca help ook om afhanklikheid van net-elektrisiteit te verminder terwyl die werking verlaag word koste en die vermindering van koolstofvoetspoor. Maar aangesien die meerderheid van die regerings wêreldwyd het die netto meting wetgewing saam met beduidende subsidies op sonkragstelsel installasie in residensiële opstellings. Hierdie selle is geredelik in die residensiële segment gebruik as gevolg van hul goedkoper koste in vergelyking na mono-kristallyne sonselle.

l Streeksanalise

Volgens data oorheers die Asië-Stille Oseaan-streek in die waardemark deel. Aangesien Asië-Stille Oseaan die grootste streek wêreldwyd is in terme van aantal mense wat leef. Die streek is ook die tuiste van China, wat 'n beduidende vervaardigingskapasiteit vir polikristallyne sonselle wat aan die vraag voldoen van die streek. En Indië beplan ook om sonkragvervaardigingseenhede onder op te rig die regering se produksie.

7. Dinge om te oorweeg vir sonpanele van hoë gehalte

Wanneer sonpanele gekoop word, moet nie net die prys en kwaliteit in ag geneem word nie, ander faktore moet ook in gedagte gehou word.

Temperatuur: Monokristallyne en polikristallyne panele het piekdoeltreffendheid tussen 59°F en 95°F. Streke met hoë temperature gedurende die somer wat mag veroorsaak dat 'n sonpaneel 'n interne temperatuur van meer as 100°F bereik kan sien 'n afname in doeltreffendheidsvlakke. By die keuse van 'n omskakelaar, is dit nodig om oorweeg die toestand.

Liggeïnduseerde degradasie (LID): DEKSEL verwys na 'n maatstaf van prestasieverlies wat plaasvind met kristallyne panele gedurende die eerste paar uur van sonlig blootstelling. Oor die algemeen is LID geneig om van 1% tot 3% in doeltreffendheidsverlies te wissel. Daarom moet dit oorweeg word by die keuse van sonpanele.

Brandgradering: Internasionale boukodes vereis dat sonpanele by hul pas dak se brandgradering om te verseker dat die panele nie die verspreiding van versnel nie vlamme. Oor die algemeen is daar drie tipes klas. Klas A bied die meeste beskerming in 'n brand, aangesien vlamme nie meer as ses voet kan versprei nie. Klas B verseker dat vlamverspreiding nie agt voet oorskry nie, en Klas C verseker dat vlamme dit doen nie verder as 13 voet versprei nie.

Weerstoestand: Kristallynpanele is byvoorbeeld beter vir gebiede wat kan swaar hael ervaar, aangesien hulle kan weerstaan ​​dat hael teen 'n spoed van op slaan tot 50 mph. Alhoewel hulle dun ontwerp is, is hin-film sonpanele nie ideaal nie vir hael. 'n Sonkragstelsel wat hegstukke, deurboutmodules gebruik, of 'n drieraam spoorstelsel is beter geskik vir huise wat dalk 'n orkaan of tropiese storm.

Doeltreffendheid: Die doeltreffendheid van 'n sonpaneel verwys na die hoeveelheid sonlig dit kan in elektrisiteit omskakel. ’n Hoë-doeltreffende sonpaneel sal meer produseer elektrisiteit van dieselfde hoeveelheid sonlig as 'n laer-doeltreffendheid paneel.