Was sind Solarmodule?

1. Was sind Solarmodule?

Ein Solarmodul, auch Photovoltaikmodul (PV) oder PV-Modul genannt, ist ein Zusammenbau von Photovoltaik-Solarzellen, montiert in einem (meist rechteckigen) Rahmen. Sonnenkollektoren fangen Sonnenlicht als Quelle für Strahlungsenergie ein, die umgewandelt wird in elektrische Energie in Form von Gleichstrom (DC) um.

Eine ordentlich organisierte Ansammlung von Solarmodulen wird als Photovoltaikanlage bezeichnet oder Solaranlage. Zur Erzeugung von Solarenergie können Felder einer Photovoltaikanlage genutzt werden Strom, der elektrische Geräte direkt versorgt oder Strom zurückspeist über ein Wechselrichtersystem in ein Wechselstromnetz (AC) eingespeist. Dieser Strom kann Anschließend können sie zur Stromversorgung von Häusern, Gebäuden und anderen Anwendungen verwendet oder darin gelagert werden Batterien zur späteren Verwendung. Als erneuerbare und nachhaltige Energiequelle ist Solarenergie Panels spielen eine wichtige Rolle bei der Verringerung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und tragen dazu bei Kohlenstoffemissionen reduzieren.

2. Die Struktur von Solarmodulen

Sonnenkollektoren bestehen aus einer großen Anzahl von Solarzellen und nutzen Lichtenergie (Photonen) von der Sonne, um durch den Photovoltaikeffekt Strom zu erzeugen. Dazu gehören auch die Rückseitenfolie, der Rahmen und die Anschlussdose und möglicherweise der Konzentrator von ihnen arbeiten zusammen, um den normalen Betrieb der Solarmodule sicherzustellen.

Was sind Solarzellen?

Solarzellen sind elektronische Geräte, die Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln Energie durch den photovoltaischen Effekt und die meisten von ihnen sind kristallin auf Waferbasis Siliziumzellen oder Dünnschichtzellen. Auch hohe Kosten, hohe Effizienz und Im Solarbereich werden üblicherweise dicht gepackte rechteckige Mehrfachzellen (MJ) verwendet Panels auf Raumfahrzeugen, da sie das höchste Verhältnis der erzeugten Energie pro bieten Kilogramm in den Weltraum gehoben. Die Zellen sind in der Regel elektrisch miteinander verbunden in Reihe geschaltet, nacheinander auf die gewünschte Spannung gebracht und dann parallel geschaltet, um sie zu erhöhen aktuell.

Was ist Backsheet?

B. ein Polymer oder eine Kombination von Polymeren mit verschiedenen Additiven, Backsheet soll eine Barriere zwischen den Solarzellen und der Außenseite bilden Umfeld. Daraus können wir ersehen, dass die Rückseitenfolie eine entscheidende Komponente ist Haltbarkeit, Effizienz und Langlebigkeit eines Solarmoduls.

Was ist ein Kapselungsmittel?

Solarzellen werden häufig mit einer typischerweise dünnen Einkapselung beschichtet Schicht aus einem Polymermaterial, die über den Solarzellen aufgebracht wird Rückseitenfolie. Im Allgemeinen das am häufigsten zum Verkapseln von Solarmodulen verwendete Polymer ist Ethylen-Vinylacetat (EVA), das langlebig genug ist, um die Sonne zu schützen Schützt die Zellen vor Beschädigungen jeglicher Art und verlängert die Lebensdauer des Solarmoduls.

Was ist Rahmen?

Der Rahmen eines Solarmoduls bezieht sich auf die strukturelle Stütze, die Folgendes hält schützt die Solarzellen, die Verkabelung und andere Komponenten im Panel. Es ist Hergestellt aus Aluminium oder anderen leichten Materialien, um zu verhindern, dass die Paneele zu extrem werden Wettereinfluss. Gleichzeitig dient der Rahmen auch als Montagemöglichkeit Befestigen Sie das Panel sicher an einer Oberfläche, beispielsweise einem Dach oder einem Bodengestell. In Darüber hinaus verwenden Solarmodule auch Metallrahmen, die aus Regalkomponenten bestehen. Halterungen, Reflektorformen und Mulden zur besseren Unterstützung des Panels Struktur.

Was ist eine Anschlussdose?

Als elektrisches Gehäuse zur Unterbringung und zum Schutz elektrischer Verbindungen, Der Anschlusskasten wurde speziell entwickelt, um eine sichere Umgebung zu bieten elektrische Anschlüsse so, dass ein unbeabsichtigter Kontakt mit stromführenden Leitungen und Leitungen verhindert wird um zukünftige Wartungs- oder Reparaturarbeiten zu vereinfachen. In der Regel ist eine PV-Anschlussdose angebracht auf der Rückseite des Solarpanels und fungiert als dessen Ausgangsschnittstelle. Extern Anschlüsse für die meisten Photovoltaikmodule verwenden MC4-Anschlüsse, um eine einfache Verbindung zu ermöglichen wetterfeste Verbindungen zum Rest des Systems. Eine USB-Stromschnittstelle kann auch genutzt werden.

Was ist ein Konzentrator?

Einige spezielle Solar-PV-Module enthalten Konzentratoren, in denen das Licht gebündelt wird durch Linsen oder Spiegel auf kleinere Zellen. Dies ermöglicht die Verwendung von Zellen mit a hohe Kosten pro Flächeneinheit (z. B. Galliumarsenid) in einer kostengünstigen Weise [Quelle erforderlich] Auch die Konzentration des Sonnenlichts kann die Effizienz steigern auf rund 45 %.

3. Die Entwicklungsgeschichte von Solarmodulen

Im Jahr 1839 ging die Fähigkeit einiger Materialien zur Erzeugung einer elektrischen Ladung verloren Die Lichtexposition wurde erstmals vom französischen Physiker Edmond Becquerel beobachtet. Allerdings waren diese ersten Solarmodule selbst für einfache Elektrizität zu ineffizient Geräte.

In den 1950er Jahren entwickelten Bell Labs die erste kommerziell nutzbare Silizium-Solaranlage Zelle aus Silizium. Allerdings war die Anwendung von Solarmodulen auf a beschränkt wenige Spezialgebiete wie Weltraumsatelliten, Leuchttürme und abgelegene Gebiete Standorte aufgrund der hohen Kosten.

In den 1970er Jahren förderten die Auswirkungen der Ölkrise und Umweltbedenken die Entwicklung Entwicklung billigerer und effizienterer Solarmodule. Danach Regierungen und private Unternehmen auf der ganzen Welt legten großen Wert auf die Forschung und Entwicklung von Solarmodulen.

In den frühen 2000er Jahren wurde von einigen die Einführung von Einspeisetarifen (FiTs) eingeführt Länder trugen wesentlich zum schnellen Wachstum der Solarenergie bei Industrie. Heutzutage sind Solarmodule viel effizienter und erschwinglicher geworden als je zuvor, die nicht nur im privaten und gewerblichen Bereich eingesetzt werden aber auch bei Infrastrukturprojekten.

4. Die Arten von Solarmodulen

Heutzutage sind hauptsächlich drei Arten von Solarmodulen erhältlich: monokristallin, polykristallin (auch als multikristallin bekannt) und dünnschichtig.

l Monokristalline Solarmodule bestehen aus hochreinem Silizium abgeleitet von einem Einkristall. Von allen Paneltypen monokristalline Panels haben typischerweise den höchsten Wirkungsgrad (über 20 %) und die höchste Leistungskapazität. Das ist Denn monokristalline Solarmodule liefern über 300 Watt (W) Leistung Leistung, einige sogar über 400 W. außerdem monokristalline Solarmodule neigen auch dazu, polykristalline Modelle hinsichtlich des Temperaturkoeffizienten zu übertreffen – ein Maß für die Leistung eines Panels bei warmen Temperaturen. Trotzdem Aufgrund ihrer Vorteile dürften monokristalline Solarmodule am teuersten sein Option, daher sind sie bei denen beliebter, die über genügend Budget verfügen und es vorziehen Maximieren Sie Ihre Einsparungen bei der Stromrechnung, z. B. im gewerblichen, öffentlichen und staatlichen Bereich Abteilung.

l Polykristalline oder multikristalline Solarmodule sind Solarmodule, die bestehen aus mehreren Siliziumkristallen in einer einzigen PV-Zelle. Diese Sonnenkollektoren bestehen aus mehreren Photovoltaikzellen. Jede Zelle enthält Siliziumkristalle Dadurch funktioniert es wie ein Halbleiterbauelement. Wenn die Photonen aus dem Sonnenlicht fällt auf den PN-Übergang (Übergang zwischen N-Typ- und P-Typ-Materialien), Es überträgt Energie auf die Elektronen, sodass diese als elektrischer Strom fließen können. Im Vergleich zu monokristallinen Solarmodulen sind polykristalline Solarmodule mehr umweltfreundlich, da sie nicht einzeln geformt und platziert werden müssen Kristall und der größte Teil des Siliziums wird während der Produktion verwendet und erhöht die Kosten wirksam 

Wenn es um die Nachteile geht, ist die geringere Effizienz geringer Platzsparend und eine schlechte Leistung bei hohen Temperaturen können die weitere Nutzung beeinträchtigen Entwicklung. Auf dieser Grundlage sind multikristalline Solarmodule erhältlich Große Solarparks sollen die Kraft der Sonne nutzen und mit Strom versorgen nahegelegene Bereiche, eigenständige oder autarke Geräte wie Ampeln abgelegene Gebiete, netzunabhängige Haushalte usw.

l Dünnschicht-Solarmodule werden durch Aufbringen einer oder mehrerer dünner Schichten (thin) hergestellt (Filme oder TFs) aus photovoltaischem Material auf ein Substrat wie Glas oder Kunststoff oder Metall. Beim Vergleich mit monokristallinem und polykristallinem Silizium Panels benötigen sie im Herstellungsprozess weniger Halbleitermaterial Während sie unter dem Photovoltaikeffekt ziemlich ähnlich funktionieren und billiger sind. Dennoch sind sie viel weniger effizient und haben eine geringere Leistungskapazität.In Darüber hinaus zersetzen sich Dünnschicht-Solarmodule schneller als kristalline Silizium-Solarmodule Paneele 

Daher werden sie seit der Dünnschicht-Solarenergie üblicherweise im Versorgungsmaßstab eingesetzt Panels verschlechtern sich viel langsamer. Und eine häufige Anwendung für Dünnfilme Bei Solarmodulen handelt es sich um die Installation flexibler PV-Module auf Fahrzeugdächern (normalerweise Wohnmobile oder Busse) und die Decks von Booten und anderen Wasserfahrzeugen. Und weil Aufgrund seines Platzvorteils erfreut es sich bei denjenigen, die es möchten, immer größerer Beliebtheit gebäudeintegrierte Photovoltaik erreichen.

5. Die Entwicklungstrends von Solarmodulen

Der Markt für Solarmodule wird durch zunehmende Investitionen in erneuerbare Energien angetrieben Energiesektor, die sinkenden Kosten für Solar-PV-Module und die sich abzeichnenden günstigen Entwicklungen Regierungsvorschriften. Sowohl monokristalline als auch polykristalline Siliziumzellen verzeichneten eine hohe Nachfrage, insbesondere im Wohnbereich. Cadmium Es wird erwartet, dass Tellurid- und amorphe Siliziumzellen für Wachstum sorgen Möglichkeiten aufgrund geringer Materialkosten. Und die Preise für PV-Module sind gefallen schneller als erwartet Anfang 2023, da das Angebot an Polysilizium reichlicher wird 

Während in der Zwischenzeit Daten zufolge in der nach COVID-19 veränderten Geschäftslandschaft die globale Der Markt für Solarmodule wird im Jahr 2022 auf 50,1 Milliarden US-Dollar geschätzt Prognosen zufolge wird es bis 2030 eine revidierte Größe von 98,5 Milliarden US-Dollar erreichen und mit einer jährlichen Wachstumsrate wachsen von 8,8 % im Analysezeitraum 2022-2030. Polykristallines Solarpanel, eines davon Die im Bericht analysierten Segmente werden voraussichtlich eine CAGR von 8,2 % verzeichnen bis zum Ende des Analysezeitraums 48,2 Milliarden US-Dollar erreichen. Unter Berücksichtigung der Aufgrund der anhaltenden Erholung nach der Pandemie ist das Wachstum im Segment der Dünnschicht-Solarmodule gestiegen für den nächsten 8-Jahres-Zeitraum auf eine revidierte durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 8,9 % angepasst.

6. Die Investitionsanalyse von Solarmodulen

Angesichts der Tatsache, dass Solarenergie derzeit die am zweithäufigsten eingesetzte saubere Energie ist Es wird erwartet, dass Solar-PV weltweit nach der installierten Kapazität die führende Technologie sein wird eine der günstigsten verfügbaren Energiequellen im Jahr 2050, insbesondere in Regionen die über eine ausgezeichnete Sonneneinstrahlung verfügen, und dieser Trend wird von mehreren vorangetrieben Faktoren.

l Produkttypanalyse

Das polykristalline Solarmodul ist mit mehr als 48 % Marktführer Wert-Marktanteil und es wird erwartet, dass es einen höheren Marktanteil erobern wird Prognosezeitraum, insbesondere im Wohnsegment. Aber die Fortschritte im Dünnschichtbereich Solar-PV-Module werden in den nächsten Jahren auch das Wachstum des Solarpanel-Marktes vorantreiben paar Jahre. Auch der zunehmende Einsatz von Mikronetzen und die Entwicklung von Nullenergiegebäude werden zu einer erheblichen Nachfrage auf dem Markt führen.

l Endbenutzeranalyse

Nach Endbenutzertyp ist der Markt in Wohn-, Gewerbe- und Industrie- und andere Segmente. Das kommerzielle Segment ist marktführend mit mehr als 33 % des Wertmarktanteils, da sie einen erheblichen Bedarf haben Menge Energie, um ihre langfristige Nachhaltigkeit und Funktionalität sicherzustellen Dies kann auch dazu beitragen, die Abhängigkeit vom Netzstrom zu verringern und gleichzeitig den Betriebsaufwand zu senken Kosten und Minimierung des CO2-Fußabdrucks. Aber da die Mehrheit der Regierungen Weltweit haben die Net-Metering-Gesetzgebung zusammen mit bedeutenden erlassen Zuschüsse für die Installation von Solaranlagen in Wohnanlagen. Diese Zellen sind Aufgrund ihrer im Vergleich günstigeren Kosten werden sie gerne im Wohnsegment eingesetzt hin zu monokristallinen Solarzellen.

l Regionale Analyse

Daten zufolge dominiert der asiatisch-pazifische Raum den Wertmarkt Aktie. Da der asiatisch-pazifische Raum gemessen an der Anzahl der Einwohner die größte Region weltweit ist Menschen leben. Die Region ist auch die Heimat Chinas, das über einen bedeutenden Einfluss verfügt Produktionskapazität für polykristalline Solarzellen, die den Bedarf deckt der Region. Und Indien plant auch die Einrichtung von Solarproduktionseinheiten die Produktion der Regierung.

7. Dinge, die Sie bei hochwertigen Solarmodulen beachten sollten

Beim Kauf von Solarmodulen müssen nicht nur der Preis und die Qualität berücksichtigt werden, Andere Faktoren sollten ebenfalls berücksichtigt werden.

Temperatur: Monokristalline und polykristalline Module weisen einen Spitzenwirkungsgrad auf zwischen 59°F und 95°F. Regionen mit hohen Temperaturen im Sommer können auftreten Dies kann dazu führen, dass ein Solarpanel eine Innentemperatur von mehr als 100 °F erreicht ein Rückgang der Effizienzniveaus. Bei der Auswahl eines Wechselrichters ist Folgendes erforderlich Betrachten Sie den Zustand.

Lichtinduzierte Degradation (LID): LID bezieht sich auf eine Metrik des Leistungsverlusts Dies tritt bei kristallinen Modulen während der ersten Sonnenstunden auf Belichtung. Im Allgemeinen schwankt der Effizienzverlust bei LID zwischen 1 % und 3 %. Daher sollte dies bei der Auswahl von Solarmodulen berücksichtigt werden.

Brandschutzklasse: Internationale Bauvorschriften verlangen, dass Solarpaneele ihren Anforderungen entsprechen Überprüfen Sie die Brandschutzklasse des Daches, um sicherzustellen, dass die Paneele die Ausbreitung von Feuer nicht beschleunigen Flammen. Im Allgemeinen gibt es drei Arten von Klassen. Klasse A bietet am meisten Schutz bei einem Brand, da sich die Flammen nicht weiter als zwei Meter ausbreiten dürfen. Klasse B stellt sicher, dass die Flammenausbreitung nicht mehr als 2,40 m beträgt, und Klasse C stellt sicher, dass die Flammen dies tun nicht weiter als 13 Fuß ausbreiten.

Wetterbedingungen: Kristalline Paneele eignen sich beispielsweise besser für Bereiche, in denen dies der Fall ist Es kann zu starkem Hagelschlag kommen, da sie Hagelschlägen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 300 m standhalten können bis 50 Meilen pro Stunde. Obwohl sie dünn sind, sind Hin-Film-Solarmodule nicht ideal für Hagel. Ein Solarsystem, das Befestigungselemente, durchgesteckte Module usw. verwendet Das Drei-Rahmen-Schienensystem eignet sich besser für Häuser, in denen ein Problem auftreten könnte Hurrikan oder tropischer Sturm.

Effizienz: Die Effizienz eines Solarmoduls bezieht sich auf die Menge an Sonnenlicht es kann in Elektrizität umgewandelt werden. Ein hocheffizientes Solarpanel wird mehr produzieren Strom aus der gleichen Menge Sonnenlicht wie ein Panel mit geringerem Wirkungsgrad.