Hvað er sólarplötur?

1. Hvað er sólarplötur?

Sólarrafhlaða, einnig þekkt sem ljósvaka (PV) mát eða PV spjaldið, er samsetning sólarrafhlöðna sem eru festir í (venjulega rétthyrndan) ramma. Sólarplötur fanga sólarljós sem uppsprettu geislunarorku, sem breytist í raforku í formi jafnstraums (DC) rafmagns.

Snyrtilega skipulagt safn af sólarrafhlöðum er kallað ljósvakakerfi eða sólarorku. Hægt er að nota fylki ljósvakakerfis til að framleiða sólarorku rafmagn sem veitir rafbúnaði beint, eða gefur orku til baka inn í riðstraumsnet (AC) í gegnum inverterkerfi. Þetta rafmagn getur síðan notað til að knýja heimili, byggingar og önnur forrit eða geymd í rafhlöður til notkunar síðar. Sem endurnýjanleg og sjálfbær orkugjafi, sól spjöld gegna mikilvægu hlutverki við að draga úr því að treysta á jarðefnaeldsneyti og aðstoð draga úr kolefnislosun.

2. Uppbygging sólarrafhlöðna

Sólarplötur samanstanda af miklum fjölda sólarsella og nota ljósorku (ljóseindir) frá sólinni til að búa til rafmagn með ljósvökvaáhrifum. Það felur einnig í sér bakplötu, ramma og tengibox, og kannski þykkni, allt þeirra vinna saman að því að tryggja eðlilegan rekstur sólarrafhlöðanna.

Hvað eru sólarsellur?

Sólarsellur eru rafeindatæki sem breyta sólarljósi í rafmagn orka með ljósvakaáhrifum og flestir þeirra eru kristallaðir úr oblátu kísilfrumur eða þunnfilmufrumur. Einnig hár kostnaður, mikil afköst og lokapakkaðar rétthyrndar multi-junction (MJ) frumur eru venjulega notaðar í sólarorku spjöld á geimförum, þar sem þau bjóða upp á hæsta hlutfall framleitts afls pr kílói lyft út í geim. Frumurnar eru venjulega tengdar rafmagni inn röð, hver til annars að æskilegri spennu, og síðan samhliða til að auka núverandi.

Hvað er bakblað?

Sem fjölliða eða blanda af fjölliðum með ýmsum aukefnum, bakhlið er hannað til að skapa hindrun milli sólarsellanna og utan umhverfi. Þaðan sem við getum séð bakblaðið er mikilvægur þáttur í endingu, skilvirkni og langlífi sólarplötu.

Hvað er encapsulant?

Sólarsellur eru oft húðaðar með hjúpi, sem er venjulega þunnt lag af fjölliða efni sem er borið yfir sólarsellurnar og bakblað. Almennt algengasta fjölliðan sem notuð er til að hjúpa sólareiningar er etýlen-vinýl asetat (EVA), sem er nógu endingargott til að vernda sólina frumur frá hvers kyns skemmdum og lengja líftíma sólarplötunnar.

Hvað er rammi?

Rammi sólarplötu vísar til burðarvirkisins sem heldur og verndar sólarsellur, raflögn og aðra hluti innan spjaldsins. Það er það úr áli eða öðrum léttum efnum til að koma í veg fyrir að spjöld séu öfgakennd veðuráhrif. Á sama tíma veitir ramminn einnig leið til uppsetningar spjaldið tryggilega á yfirborð, eins og þak eða jörð-undirstaða rekki. Í Að auki nota sólarplötur einnig málmgrind sem samanstanda af rekkihlutum, festingar, endurskinsform og trog til að styðja betur við spjaldið uppbyggingu.

Hvað er tengibox?

Sem rafmagnsgirðing sem notuð er til að hýsa og vernda raftengingar, tengibox er sérstaklega hannað til að veita öruggt og öruggt umhverfi fyrir raftengingar til að koma í veg fyrir slysni í snertingu við spennuspennandi víra og til að einfalda framtíðarviðhald eða viðgerðir. Venjulega er PV tengibox festur aftan á sólarplötunni og virkar sem úttaksviðmót þess. Ytri tengingar fyrir flestar photovoltaic einingar nota MC4 tengi til að auðvelda veðurheldar tengingar við restina af kerfinu. USB rafmagnstengi getur einnig að nota.

Hvað er þykkni?

Sumar sérstakar sólarljósaeiningar innihalda þykkni þar sem ljós er einbeitt með linsum eða speglum á smærri frumur. Þetta gerir kleift að nota frumur með a hár kostnaður á flatarmálseiningu (eins og gallíumarseníð) í hagkvæmum leið.[Tilvitnun þarf] Með því að einbeita sólarljósinu getur það einnig aukið skilvirkni í um 45%.

3. Þróunarsaga sólarplötur

Árið 1839, hæfni sumra efna til að búa til rafhleðslu úr ljósáhrif kom fyrst fram af franska eðlisfræðingnum Edmond Becquerel, þó að þessar fyrstu sólarrafhlöður hafi verið of óhagkvæmar fyrir jafnvel einfalt rafmagn tæki.

Á fimmta áratugnum bjó Bell Labs til fyrstu viðskiptalega hagkvæmu sílikonsólarann klefi úr sílikoni. Hins vegar var notkun sólarrafhlöðu takmörkuð við a fá sérhæfð svæði eins og geimgervitungl, vitar og afskekktir staðsetningar vegna mikils kostnaðar.

Á áttunda áratugnum ýtti olíukreppunni og umhverfisáhyggjum við þróun á ódýrari og skilvirkari sólarrafhlöðum. Eftir það hafa ríkisstj og einkafyrirtæki um allan heim lögðu mikla áherslu á rannsóknirnar og þróun á sólarrafhlöðum.

Snemma á 20. áratugnum tóku nokkrir lönd stuðlaði mjög að örum vexti sólar iðnaður. Nú á dögum hafa sólarrafhlöður orðið mun skilvirkari og hagkvæmari en nokkru sinni fyrr, sem eru ekki aðeins notuð á heimilum og í atvinnuskyni byggingar en einnig í innviðaframkvæmdum.

4. Tegundir sólarplötur

Það eru þrjár gerðir af sólarrafhlöðum fyrst og fremst fáanlegar í dag: einkristallað, fjölkristallað (einnig þekkt sem fjölkristallað), og þunnfilma.

l Einkristölluð sólarrafhlöður eru gerðar úr kísil með miklum hreinleika, sem er unnin úr einum kristal. Af öllum spjöldum gerðum, einkristallaðar spjöld hafa venjulega mesta skilvirkni (yfir 20%) og aflgetu. Þetta er vegna þess að einkristallaðar sólarplötur veita yfir 300 vött (W) afl afköst, sum jafnvel yfir 400 W. það sem meira er, einkristallaðar sólarplötur hafa einnig tilhneigingu til að standa sig betur en fjölkristölluð líkön varðandi hitastuðul - mælikvarði á frammistöðu pallborðs við heitt hitastig. Þrátt fyrir þessar kostir eru einkristallaðar sólarplötur líklega dýrastar valkostur, svo þeir eru vinsælli hjá þeim sem hafa nóg fjárhagsáætlun og kjósa það hámarka sparnað rafmagnsreikninga eins og viðskiptabanka, almennings og ríkis deild.

l PolyCrystalline eða multiCrystalline sólarplötur eru sólarplötur sem samanstanda af nokkrum kristöllum af sílikoni í einni PV frumu. Þessar sólarplötur eru gerðar úr mörgum ljósafrumum. Hver fruma inniheldur sílikonkristalla sem gerir það að verkum að það virkar sem hálfleiðara tæki. Þegar ljóseindir frá sólarljós fellur á PN mótum (mót milli N-gerðar og P-gerðar efna), það miðlar orku til rafeindanna þannig að þær geti streymt sem rafstraumur. Í samanburði við einkristallaðar sólarplötur eru fjölkristallaðar sólarplötur fleiri umhverfisvæn þar sem þeir þurfa ekki einstaka mótun og staðsetningu hvers og eins kristal og mestur hluti kísilsins er nýttur við framleiðslu og meiri kostnaður áhrifarík 

Þegar það kemur að ókostum þess, minni skilvirkni, minni plásshagkvæm og léleg frammistaða í háum hita getur hamlað því frekar þróun. Byggt á þessum eru fjölkristallaðar sólarplötur fáanlegar í stór sólarbú til að virkja kraft sólarinnar og veita rafmagni nærliggjandi svæði, sjálfstæð eða sjálfknúin tæki eins og umferðarljós í afskekktum svæðum, heimili utan netkerfis o.s.frv.

l Þunn filmu sólarplötur eru gerðar með því að setja eitt eða fleiri þunn lög (þunn filmur eða TFs) af ljósvökvaefni á undirlag, svo sem gler, plast eða málmi. Þegar gerður er samanburður við einkristallaðan og fjölkristallaðan sílikon spjöld þurfa þau minna hálfleiðaraefni í framleiðsluferlinu á meðan þeir starfa nokkuð svipað undir ljósvakaáhrifum og eru ódýrari. Engu að síður eru þeir mun óhagkvæmari og hafa minni aflgetu.In auk þess brotna þunnfilmu sólarplötur hraðar niður en kristallað kísilsólarorka spjöldum 

Þannig eru þeir venjulega notaðir á gagnsemi kvarða frá þunnfilmu sólarorku spjöld brotna niður á mun hægari hraða. Og eitt algengt forrit fyrir þunnfilmu sólarrafhlöður er uppsetning sveigjanlegra PV eininga á húsþökum ökutækja (almennt húsbílar eða rútur) og þilfar báta og annarra skipa. Og vegna plásskostur þess hefur hann orðið sífellt vinsælli meðal þeirra sem vilja ná byggingarsamþættum ljósavirkjunum.

5. Þróunarþróun sólarplötur

Sólarrafhlöðumarkaðurinn er knúinn áfram af auknum fjárfestingum í endurnýjanlegu efni orkugeiranum, lækkandi kostnaði við sólarrafhlöður, og að koma fram hagstæð reglugerðir stjórnvalda.Bæði einkristallaðar og fjölkristallaðar sílikonfrumur hafa orðið vitni að mikilli eftirspurn, sérstaklega í íbúðaumsóknum. Kadmíum Búist er við að tellúríð og formlausar kísilfrumur skapi vöxt tækifæri vegna lágs efniskostnaðar. Og verð á PV mát hefur lækkað hraðar en búist var við snemma árs 2023, þar sem framboð pólýkísils verður meira 

Þó í millitíðinni Samkvæmt gögnum, í breyttu viðskiptalandslagi eftir COVID-19, er alþjóðlegt markaður fyrir sólarrafhlöður áætlaður 50,1 milljarður Bandaríkjadala árið 2022, er spáð að ná endurskoðaðri stærð upp á 98,5 milljarða bandaríkjadala árið 2030, vaxa á CAGR um 8,8% yfir greiningartímabilið 2022-2030. Fjölkristölluð sólarplata, ein af Hlutarnir sem greindir eru í skýrslunni er spáð 8,2% CAGR og ná 48,2 milljörðum Bandaríkjadala í lok greiningartímabilsins. Að teknu tilliti til áframhaldandi bati eftir heimsfaraldur, vöxtur í þunnfilmu sólarplötuhlutanum er endurlagað í endurskoðaðan 8,9% CAGR fyrir næsta 8 ára tímabil.

6. Fjárfestingargreining á sólarrafhlöðum

Í ljósi þess að sólarorka er nú næst mest notaða hreina orkan tækni um allan heim eftir uppsettri afköstum, er gert ráð fyrir að sólarorkuljós verði það einn ódýrasti orkugjafi sem völ er á árið 2050, sérstaklega á svæðum sem hafa framúrskarandi sólargeislun og þróunin er knúin áfram af nokkrum þættir.

l Vörutegundagreining

Fjölkristallaða sólarplatan er leiðandi á markaðnum með meira en 48% af gildi markaðshlutdeild og gert er ráð fyrir að hún nái hærri markaðshlutdeild í spátímabil, sérstaklega í íbúðahluta. En framfarirnar í þunnfilmu sólar PV einingar munu einnig knýja fram vöxt sólarplötumarkaðarins á næstunni nokkur ár. Einnig hækkun á dreifingu á smánetum og þróun á orkulausar byggingar munu leiða til umtalsverðrar eftirspurnar á markaðnum.

l Greining notenda

Eftir notendategund er markaðnum skipt upp í íbúðarhúsnæði, atvinnuhúsnæði, iðnaðar og annarra hluta. Viðskiptahlutinn er leiðandi á markaðnum með meira en 33% af verðmæti markaðshlutdeild þar sem þeir krefjast verulegs magn af orku til að tryggja langtíma sjálfbærni og virkni þeirra ca hjálpa einnig til við að draga úr því að treysta á raforku frá neti á meðan reksturinn minnkar kostnað og lágmarka kolefnisfótspor. En þar sem meirihluti ríkisstj á heimsvísu hafa sett löggjöf um netmælingar ásamt mikilvægum niðurgreiðslur á uppsetningu sólkerfis í íbúðarhúsnæði. Þessar frumur eru auðvelt að nota í íbúðarhlutanum vegna ódýrari kostnaðar þeirra samanborið í einkristallaðar sólarsellur.

l Svæðisgreining

Samkvæmt gögnum er Asíu-Kyrrahafssvæðið allsráðandi á verðmætamarkaði deila. Þar sem Asía-Kyrrahafið er stærsta svæði á heimsvísu miðað við fjölda fólk sem býr. Svæðið er einnig heimili Kína, sem hefur umtalsvert framleiðslugeta fyrir fjölkristallaðar sólarsellur sem uppfyllir eftirspurnina svæðisins. Og Indland ætlar líka að setja upp sólarframleiðslueiningar undir framleiðslu ríkisins.

7. Atriði sem þarf að huga að fyrir hágæða sólarplötur

Þegar þú kaupir sólarrafhlöður þarf ekki aðeins að huga að verðinu og gæðum, aðrir þættir ættu einnig að hafa í huga.

Hitastig: Einkristölluð og fjölkristalluð spjöld hafa hámarks skilvirkni á milli 59°F og 95°F. Svæði með háan hita á sumrin sem kann að vera valdið því að sólarrafhlaða nái innra hitastigi yfir 100°F gæti séð lækkun á skilvirkni. Þegar inverter er valið er nauðsynlegt að íhuga ástandið.

Ljósvöldum niðurbroti (LID): LID vísar til mælikvarða um tap á frammistöðu sem á sér stað með kristalluðum spjöldum á fyrstu klukkustundum sólarljóss smit. Almennt hefur LID tilhneigingu til að vera á bilinu 1% til 3% í skilvirkni tapi. Þess vegna ætti það að hafa í huga þegar þú velur sólarplötur.

Brunaeinkunn: Alþjóðlegir byggingarreglur krefjast þess að sólarrafhlöður passi við þær brunaeinkunn þaks til að tryggja að spjöldin flýti ekki fyrir útbreiðslu logar. Almennt eru þrjár gerðir af flokkum. A flokkur veitir mest vernd í eldi, þar sem eldur getur ekki breiðst út meira en sex fet. flokkur B tryggir að logadreifing fari ekki yfir átta fet og C-flokkur tryggir að logar geri það ekki dreift yfir 13 fet.

Veðurskilyrði: Til dæmis eru kristallaðar spjöld betri fyrir svæði sem gæti orðið fyrir þungu hagli þar sem þau þola hagl að slá á allt að hraða í 50 mph. Þótt hin-filmu sólarrafhlöður séu þunn hönnun þeirra eru ekki tilvalin fyrir hagli. Sólkerfi sem notar festingar, gegnumboltaeiningar eða a þriggja ramma járnbrautarkerfi hentar betur fyrir heimili sem gætu upplifað a fellibylur eða hitabeltisstormur.

Skilvirkni: Skilvirkni sólarplötu vísar til magns sólarljóss það getur breytt í rafmagn. Afkastamikil sólarrafhlaða mun framleiða meira rafmagn frá sama magni af sólarljósi en töflu með lægri skilvirkni.