Kas yra saulės kolektoriai?

1. Kas yra saulės kolektoriai?

Saulės skydas, taip pat žinomas kaip fotovoltinis (PV) modulis arba PV skydelis, yra fotovoltinių saulės elementų, sumontuotų (dažniausiai stačiakampiame) rėme, surinkimas. Saulės baterijos fiksuoja saulės šviesą kaip spinduliuotės energijos šaltinį, kuri paverčiama į elektros energiją nuolatinės srovės (DC) elektros pavidalu.

Tvarkingai sutvarkyta saulės kolektorių kolekcija vadinama fotovoltine sistema arba saulės masyvas. Saulės energijai generuoti gali būti naudojami fotovoltinės sistemos matricos elektros energija, kuri tiesiogiai tiekia elektros įrenginius arba grąžina energiją į kintamosios srovės (AC) tinklą per inverterio sistemą.Ši elektros energija gali tada bus naudojamas namams, pastatams ir kitiems tikslams maitinti arba saugomas baterijas vėlesniam naudojimui. Kaip atsinaujinantis ir tvarus energijos šaltinis, saulės energija plokštės atlieka svarbų vaidmenį mažinant priklausomybę nuo iškastinio kuro ir pagalbos sumažinti anglies dvideginio išmetimą.

2. Saulės kolektorių struktūra

Saulės kolektoriai susideda iš daugybės saulės elementų ir naudoja šviesos energiją (fotonai) iš Saulės, kad generuotų elektros energiją naudojant fotovoltinį efektą. Tai taip pat apima galinį sluoksnį, rėmą ir jungiamąją dėžę, o gal ir koncentratorių iš jų dirba kartu, kad užtikrintų normalų saulės baterijų veikimą.

Kas yra saulės elementai?

Saulės elementai yra elektroniniai prietaisai, paverčiantys saulės šviesą į elektros energiją energiją naudojant fotovoltinį efektą ir dauguma jų yra kristalinės plokštelės pagrindu silicio elementai arba plonasluoksnės ląstelės. Be to, brangios, didelio efektyvumo ir Saulės kolektoriuose dažniausiai naudojami glaudžiai supakuoti stačiakampiai kelių jungčių (MJ) elementai erdvėlaivių plokštės, nes jos siūlo didžiausią generuojamos galios santykį kilogramas iškeliamas į kosmosą.Ląstelės dažniausiai jungiamos elektra serijos, vienas į kitą iki norimos įtampos, o tada lygiagrečiai didinti srovė.

Kas yra backsheet?

Kaip polimeras arba polimerų derinys su įvairiais priedais, užpakalinis sluoksnis yra sukurta siekiant sukurti barjerą tarp saulės elementų ir išorės aplinką. Iš kurio matome, kad galinis lapas yra esminis komponentas saulės kolektorių ilgaamžiškumas, efektyvumas ir ilgaamžiškumas.

Kas yra inkapsuliuojantis?

Saulės elementai dažnai yra padengti kapsuliu, kuris paprastai yra plonas polimerinės medžiagos sluoksnis, kuris uždedamas ant saulės elementų ir užpakalinis lapas. Paprastai labiausiai paplitęs polimeras, naudojamas saulės modulių kapsuliavimui yra etileno-vinilacetatas (EVA), kuris yra pakankamai patvarus, kad apsaugotų saulės energiją ląsteles nuo bet kokios žalos ir pailgina saulės baterijos veikimo laiką.

Kas yra rėmelis?

Saulės baterijos rėmas reiškia konstrukcinę atramą, kuri laiko ir apsaugo saulės elementus, laidus ir kitus skydelio komponentus. Tai yra pagaminti iš aliuminio ar kitų lengvų medžiagų, kad plokštės nebūtų ekstremalios oro poveikis. Tuo pačiu metu rėmas taip pat suteikia tvirtinimo priemonę plokštę tvirtai pritvirtinkite prie paviršiaus, pavyzdžiui, stogo arba ant žemės esančio stovo. Į be to, saulės baterijos taip pat naudoja metalinius rėmus, sudarytus iš stelažų komponentų, laikikliai, atšvaito formos ir loveliai, kad geriau paremtų skydą struktūra.

Kas yra jungiamoji dėžutė?

Kaip elektros gaubtas, naudojamas elektros jungtims laikyti ir apsaugoti, jungiamoji dėžutė yra specialiai sukurta taip, kad būtų užtikrinta saugi ir saugi aplinka elektros jungtys, kad būtų išvengta atsitiktinio kontakto su įtampingaisiais laidais ir supaprastinti būsimą techninę priežiūrą ar remontą. Paprastai pritvirtinama PV jungties dėžutė yra saulės skydelio gale ir veikia kaip jo išvesties sąsaja. Išorinis Daugumos fotovoltinių modulių jungtys naudoja MC4 jungtis, kad būtų lengviau oro sąlygoms atsparios jungtys su likusia sistemos dalimi. USB maitinimo sąsaja gali taip pat būti naudojamas.

Kas yra koncentratorius?

Kai kuriuose specialiuose saulės PV moduliuose yra koncentratoriai, kuriuose fokusuojama šviesa lęšiais ar veidrodžiais ant mažesnių ląstelių. Tai leidžia naudoti ląsteles su a didelės sąnaudos ploto vienetui (pavyzdžiui, galio arsenidas) ekonomiškai efektyviai [Reikia citata] Saulės šviesos sutelkimas taip pat gali padidinti efektyvumą iki maždaug 45 proc.

3. Saulės baterijų kūrimo istorija

1839 m. kai kurių medžiagų gebėjimas sukurti elektros krūvį iš šviesą pirmą kartą pastebėjo prancūzų fizikas Edmondas Becquerelis, nors šios pradinės saulės baterijos buvo per neefektyvios net ir paprastoms elektrinėms prietaisai.

1950-aisiais Bell Labs sukūrė pirmąjį komerciškai perspektyvų silicio saulės bateriją ląstelė pagaminta iš silicio. Tačiau saulės baterijų taikymas apsiribojo a keletas specializuotų sričių, tokių kaip kosminiai palydovai, švyturiai ir nuotoliniai vietose dėl didelių sąnaudų.

Aštuntajame dešimtmetyje ištikusi naftos krizė ir aplinkosaugos problemos paskatino pigesnių ir efektyvesnių saulės baterijų kūrimas. Po to vyriausybės ir privačios įmonės visame pasaulyje tyrimams skyrė didelę reikšmę ir saulės baterijų kūrimas.

2000-ųjų pradžioje kai kurie įvedė supirkimo tarifus (FiT). šalys labai prisidėjo prie spartaus saulės energijos augimo pramonė.Šiais laikais saulės baterijos tapo daug efektyvesnės ir įperkamos nei bet kada anksčiau, kurie naudojami ne tik namuose ir komercinėse patalpose pastatuose, bet ir infrastruktūros projektuose.

4. Saulės baterijų tipai

Šiandien daugiausia yra trijų tipų saulės baterijų: monokristalinis, polikristalinis (taip pat žinomas kaip daugiakristalinis) ir plonasluoksnė.

l Monokristalinės saulės baterijos yra pagamintos iš didelio grynumo silicio, o tai yra gautas iš vieno kristalo. Visų tipų plokštės, monokristalinės plokštės paprastai turi didžiausią efektyvumą (daugiau nei 20%) ir galią. Tai yra nes monokristalinės saulės baterijos suteikia daugiau nei 300 vatų (W) galią galia, kai kurios net viršija 400 W. be to, monokristalinės saulės baterijos taip pat linkę pranokti polikristalinius modelius temperatūros koeficiento atžvilgiu – skydo veikimo aukštoje temperatūroje matas. Nepaisant šių privalumų, monokristalinės saulės baterijos greičiausiai bus pačios brangiausios variantas, todėl jie yra populiaresni tarp tų, kurie turi pakankamai biudžeto ir nori maksimaliai sutaupykite elektros sąskaitų, pvz., komercinių, viešųjų ir vyriausybinių skyrius.

l PolyCrystalline arba multiCrystalline saulės baterijos yra saulės baterijos, kurios susideda iš kelių silicio kristalų viename PV elemente. Šios saulės baterijos yra pagaminti iš kelių fotovoltinių elementų. Kiekvienoje ląstelėje yra silicio kristalų todėl jis veikia kaip puslaidininkinis įtaisas. Kai fotonai iš saulės spinduliai patenka į PN jungtį (N tipo ir P tipo medžiagų sankryžą), ji perduoda energiją elektronams, kad jie galėtų tekėti kaip elektros srovė. Palyginti su monokristalinėmis saulės baterijomis, polikristalinių saulės baterijų yra daugiau ekologiški, nes nereikia kiekvieno individualiai formuoti ir dėti krištolas ir didžioji dalis silicio sunaudojama gamybos metu ir kainuoja daugiau efektyvus 

Kalbant apie jo trūkumus, mažesnį efektyvumą, mažiau erdvės efektyvumas ir prastas veikimas aukštoje temperatūroje gali trukdyti toliau plėtra. Remiantis tuo, multiCrystalline saulės baterijos yra prieinamos dideli saulės energijos ūkiai, skirti panaudoti saulės energiją ir tiekti elektrą netoliese esančiose vietose, autonominiuose arba savaeigiuose įrenginiuose, pvz., šviesoforuose atokiose vietovėse, namų ūkiuose, neprijungtuose prie tinklo ir kt.

l Plonos plėvelės saulės baterijos gaminamos nusodinant vieną ar kelis plonus sluoksnius (plonus fotovoltinės medžiagos plėvelės arba TF) ant pagrindo, pavyzdžiui, stiklo, plastiko arba metalo. Lyginant su monokristaliniu ir polikristaliniu siliciu plokščių, jų gamybos procese reikia mažiau puslaidininkių medžiagų Nors jie veikia gana panašiai, veikiant fotovoltiniam efektui, ir yra pigesni. Nepaisant to, jie yra daug mažiau efektyvūs ir turi mažesnę galią Be to, plonasluoksnės saulės baterijos genda greičiau nei kristalinio silicio saulės baterijos plokštės 

Taigi jie paprastai naudojami pagal naudingumą, nes plonasluoksnė saulės energija plokštės degraduoja daug lėčiau. Ir viena įprasta plonasluoksnių plėvelių taikymo sritis saulės baterijos yra lanksčių PV modulių įrengimas ant transporto priemonių stogų (dažniausiai RV arba autobusai) ir valčių bei kitų laivų deniai. Ir dėl erdvės pranašumas, jis vis labiau populiarėja tarp norinčiųjų pasiekti pastatų integruotą fotoelektrą.

5. Saulės baterijų plėtros tendencijos

Saulės baterijų rinką skatina didėjančios investicijos į atsinaujinančius energijos šaltinius energetikos sektoriuje, mažėjančios saulės PV plokščių kainos ir atsirandančios palankios vyriausybės nuostatai.Tiek monokristaliniai, tiek polikristaliniai silicio elementai buvo didelė paklausa, ypač gyvenamosiose patalpose. kadmis Tikimasi, kad telurido ir amorfinio silicio ląstelės sukurs augimą galimybėmis dėl mažų medžiagų sąnaudų. Ir PV modulių kainos sumažėjo greičiau nei tikėtasi 2023 m. pradžioje, nes polisilicio pasiūla tampa vis gausesnė 

Tuo tarpu, remiantis duomenimis, pasikeitus verslo aplinkai po COVID-19, pasaulinė 2022 m. saulės kolektorių rinka sieks 50,1 mlrd. prognozuojama, kad iki 2030 m. pasieks peržiūrėtą 98,5 milijardo JAV dolerių dydį, augant CAGR 8,8 % per analizuojamą 2022–2030 m. laikotarpį. Polikristalinis saulės skydelis, vienas iš ataskaitoje išanalizuoti segmentai, prognozuojama 8,2% CAGR ir iki analizės laikotarpio pabaigos pasiekti 48,2 mlrd. JAV dolerių. Atsižvelgiant į vykstantis atsigavimas po pandemijos, plonasluoksnių saulės baterijų segmentas auga buvo pakoreguotas iki patikslinto 8,9% CAGR kitam 8 metų laikotarpiui.

6. Investicijų į saulės baterijas analizė

Atsižvelgiant į tai, kad saulės energija šiuo metu yra antra labiausiai naudojama švari energija technologiją visame pasaulyje pagal instaliuotą galią, tikimasi, kad saulės PV bus vienas pigiausių energijos šaltinių iki 2050 m., ypač regionuose kurios turi puikią saulės spinduliuotę, o tendenciją lemia keletas veiksnius.

l Produkto tipo analizė

Polikristalinės saulės baterijos pirmauja rinkoje su daugiau nei 48 proc vertės rinkos dalį ir tikimasi užimti didesnę rinkos dalį prognozuojamas laikotarpis, ypač gyvenamųjų namų segmente. Tačiau plonų plėvelių pažanga saulės PV moduliai taip pat paskatins saulės kolektorių rinkos augimą artimiausiu metu keletą metų. Taip pat didėjantis mikrotinklų diegimas ir plėtra nulinės energijos pastatai sukels didelę paklausą rinkoje.

l Galutinio vartotojo analizė

Pagal galutinio vartotojo tipą rinka skirstoma į gyvenamąsias, komercines, pramonės ir kiti segmentai. Komercinis segmentas pirmauja rinkoje turinčios daugiau nei 33 % vertės rinkos dalį, nes jiems reikia didelės energijos kiekį ilgalaikiam jų tvarumui ir funkcionalumui užtikrinti.Tai ca taip pat padeda sumažinti priklausomybę nuo tinklo elektros, tuo pačiu sumažinant veikimą išlaidas ir sumažinti anglies pėdsaką. Tačiau kadangi dauguma vyriausybių visame pasaulyje priėmė neto matavimo teisės aktus ir svarbius subsidijos saulės sistemos įrengimui gyvenamosiose patalpose. Šios ląstelės yra lengvai naudojami gyvenamųjų patalpų segmente dėl pigesnių sąnaudų į monokristalinius saulės elementus.

l Regioninė analizė

Remiantis duomenimis, Azijos ir Ramiojo vandenyno regionas dominuoja vertės rinkoje dalintis. Kadangi Azijos ir Ramiojo vandenyno regionas yra didžiausias regionas pasaulyje pagal skaičių gyvenančių žmonių. Šiame regione taip pat gyvena Kinija, kuri turi reikšmingą paklausą tenkinančių polikristalinių saulės elementų gamybos pajėgumų regiono. Indija taip pat planuoja steigti saulės energijos gamybos padalinius vyriausybės produkcijos.

7. Į ką reikia atsižvelgti, norint įsigyti aukštos kokybės saulės kolektorius

Perkant saulės baterijas reikia atsižvelgti ne tik į kainą ir kokybę, taip pat reikia turėti omenyje kitus veiksnius.

Temperatūra: monokristalinės ir polikristalinės plokštės turi didžiausią efektyvumą nuo 59°F iki 95°F. Regionai, kuriuose vasarą aukšta temperatūra, kuri gali gali matyti, kad saulės kolektorių vidinė temperatūra viršija 100 °F efektyvumo lygio sumažėjimas. Renkantis keitiklį, būtina apsvarstyti sąlygą.

Šviesos sukeltas pablogėjimas (LID): dangtis reiškia našumo praradimo metriką kuri atsiranda su kristalinėmis plokštėmis per pirmąsias saulės šviesos valandas poveikis. Paprastai LID efektyvumas sumažėja nuo 1% iki 3%. Todėl į tai reikėtų atsižvelgti renkantis saulės baterijas.

Priešgaisrinis įvertinimas: Tarptautiniai statybos kodeksai reikalauja, kad saulės kolektoriai atitiktų jų reikalavimus stogo gaisringumo laipsnis, kad būtų užtikrinta, jog plokštės nepagreitintų plitimo liepsnos. Paprastai yra trys klasės tipai. A klasė suteikia daugiausiai apsauga nuo gaisro, nes liepsna negali plisti daugiau nei šešias pėdas. B klasė užtikrina, kad liepsnos plitimas neviršytų aštuonių pėdų, o C klasė – liepsnos plitimą neplinta daugiau kaip 13 pėdų.

Oro sąlygos: Pavyzdžiui, kristalinės plokštės yra geresnės tose srityse, kuriose gali patirti smarkią krušą, nes jie gali atlaikyti krušos trenksmą dideliu greičiu iki 50 mylių per valandą. Atsižvelgiant į ploną dizainą, hin-plėvelės saulės baterijos nėra idealios už krušą. Saulės sistema, kurioje naudojami tvirtinimo elementai, persukami moduliai arba a trijų rėmų bėgių sistema geriau tinka namams, kuriuose gali būti a uraganas ar tropinė audra.

Efektyvumas: saulės baterijos efektyvumas priklauso nuo saulės šviesos kiekio jis gali virsti elektra. Didelio efektyvumo saulės baterijos gamins daugiau elektros energijos iš tiek pat saulės spindulių, kiek mažesnio efektyvumo skydas.