Нарны хавтан гэж юу вэ?

1. Нарны хавтан гэж юу вэ?

Фотовольтийн (PV) модуль эсвэл PV хавтан гэж нэрлэгддэг нарны хавтан нь (ихэвчлэн тэгш өнцөгт) хүрээн дотор суурилуулсан фотоволтайк нарны зайн угсралт. Нарны хавтан нь нарны гэрлийг цацрагийн энергийн эх үүсвэр болгон авдаг бөгөөд энэ нь хувирдаг тогтмол гүйдлийн (тогтмол гүйдлийн) цахилгаан хэлбэрээр цахилгаан эрчим хүч болгон хувиргадаг.

Нарны хавтангийн нарийн зохион байгуулалттай цуглуулгыг фотоволтайк систем гэж нэрлэдэг эсвэл нарны массив. Нарны энерги үүсгэхийн тулд фотоволтайк системийн массивыг ашиглаж болно цахилгаан тоног төхөөрөмжийг шууд нийлүүлдэг эсвэл эрчим хүчийг буцааж өгдөг цахилгаан инвертер системээр дамжуулан ээлжит гүйдлийн (AC) сүлжээнд. Энэ цахилгаан болно Дараа нь байшин, барилга болон бусад хэрэглээг тэжээхэд ашиглах эсвэл хадгалах дараа нь ашиглах батерей. Сэргээгдэх, тогтвортой эрчим хүчний эх үүсвэр болох нарны хавтан нь чулуужсан түлшний хараат байдлыг бууруулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг ба тусламж нүүрстөрөгчийн ялгаруулалтыг бууруулах.

2. Нарны хавтангийн бүтэц

Нарны хавтан нь маш олон тооны нарны зайнаас бүрдэх ба гэрлийн эрчим хүчийг ашигладаг (фотонууд) нарнаас гэрэлт цахилгаан үүсгүүрийн нөлөөгөөр цахилгаан үүснэ. Үүнд мөн арын хуудас, хүрээ, уулзвар хайрцаг, магадгүй баяжуулах үйлдвэр, бүгд багтана Тэдний нэг нь нарны зайн хавтангийн хэвийн ажиллагааг хангахад хамтран ажилладаг.

Нарны эсүүд гэж юу вэ?

Нарны зай нь нарны гэрлийг цахилгаан болгон хувиргадаг электрон төхөөрөмж юм эрчим хүчийг фотоволтайк эффектээр авдаг бөгөөд тэдгээрийн дийлэнх нь хавтанцар дээр суурилсан талст юм цахиур эсүүд эсвэл нимгэн хальсан эсүүд. Мөн өндөр өртөгтэй, өндөр үр ашигтай, Битүү савласан тэгш өнцөгт олон уулзвар (MJ) эсүүдийг ихэвчлэн нарны энергид ашигладаг сансрын хөлөг дээрх хавтангууд, учир нь тэдгээр нь үйлдвэрлэсэн эрчим хүчний хамгийн өндөр харьцааг санал болгодог килограммыг сансарт өргөв.Эс нь ихэвчлэн цахилгаанаар холбогддог цуваа, нэг нь нөгөөдөө хүссэн хүчдэлд, дараа нь зэрэгцээ нэмэгдэнэ одоогийн.

Backsheet гэж юу вэ?

Полимер эсвэл янз бүрийн нэмэлтүүд бүхий полимерүүдийн хослол, арын хуудас нарны зай болон гаднах хооронд саад тотгорыг хангах зорилготой юм орчин. Үүнээс бид арын хуудас нь чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болохыг харж болно нарны хавтангийн бат бөх, үр ашиг, урт наслалт.

Капсулант гэж юу вэ?

Нарны эсүүд нь ихэвчлэн нимгэн бүрхүүлтэй байдаг нарны зайн дээр наасан полимер материалын давхарга ба арын хуудас. Ерөнхийдөө нарны модулийг бүрхэхэд ашигладаг хамгийн түгээмэл полимер нь этилен-винил ацетат (EVA) бөгөөд нарны цацрагийг хамгаалахад хангалттай бат бөх байдаг эсийг аливаа гэмтлээс хамгаалж, нарны хавтангийн ашиглалтын хугацааг уртасгана.

Хүрээ гэж юу вэ?

Нарны хавтангийн хүрээ нь барьж буй бүтцийн тулгуурыг хэлнэ хавтан доторх нарны зай, утас болон бусад эд ангиудыг хамгаалдаг. Энэ нь хөнгөн цагаан болон бусад хөнгөн материалаар хийсэн хавтангууд нь хэт их ачаалал өгөхөөс сэргийлдэг цаг агаарын нөлөө. Үүний зэрэгцээ хүрээ нь угсрах хэрэгсэл болдог самбарыг дээвэр эсвэл газар дээр суурилсан тавиур гэх мэт гадаргуу дээр найдвартай бэхлэх. онд Нэмж дурдахад нарны хавтангууд нь тавиурын бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдсэн металл хүрээ ашигладаг. самбарыг илүү сайн дэмжихийн тулд хаалт, цацруулагч хэлбэр, тэвш бүтэц.

Холболтын хайрцаг гэж юу вэ?

Цахилгааны холболтыг байрлуулах, хамгаалахад ашигладаг цахилгаан хашлага болгон, уулзвар хайрцаг нь аюулгүй, найдвартай орчинг бүрдүүлэх зорилгоор тусгайлан бүтээгдсэн хүчдэлтэй утастай санамсаргүй хүрэлцэхээс сэргийлж цахилгааны холболт ба ирээдүйн засвар үйлчилгээ эсвэл засварыг хялбарчлах. Ихэвчлэн PV уулзвар хайрцаг хавсаргасан байдаг нарны хавтангийн арын хэсэгт байрлах ба түүний гаралтын интерфэйсийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Гадаад Ихэнх фотоволтайк модулиудын холболтыг хялбар болгохын тулд MC4 холбогчийг ашигладаг бусад системийн цаг агаарын хамгаалалттай холболтууд. USB тэжээлийн интерфейс боломжтой бас хэрэглэнэ.

Баяжуулах үйлдвэр гэж юу вэ?

Зарим тусгай нарны PV модуль нь гэрэл төвлөрдөг баяжуулах үйлдвэрүүдийг агуулдаг линз эсвэл толины тусламжтайгаар жижиг эсүүд дээр байрлуулна. Энэ нь эсийг ашиглах боломжийг олгодог нэгж талбайд ногдох өндөр өртөгтэй (галийн арсенид гэх мэт) зардал багатай арга.[ишлэл шаардлагатай] Нарны гэрлийг төвлөрүүлэх нь үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжтой ойролцоогоор 45% хүртэл.

3. Нарны хавтангийн хөгжлийн түүх

1839 онд зарим материалаас цахилгаан цэнэг үүсгэх чадвар Гэрлийн нөлөөг анх Францын физикч Эдмон Беккерел ажигласан. Хэдийгээр эдгээр анхны нарны хавтан нь энгийн цахилгаан эрчим хүчний хувьд ч үр ашиггүй байсан төхөөрөмжүүд.

1950-иад онд Bell Labs анхны арилжааны зориулалттай цахиурын нарны эрчим хүчийг бүтээжээ цахиураар хийсэн эс. Гэсэн хэдий ч нарны хавтанг ашиглах нь зөвхөн a сансрын хиймэл дагуул, гэрэлт цамхаг, алслагдсан зэрэг цөөн тооны тусгай газар өндөр өртөгтэй учир байршил.

1970-аад онд газрын тосны хямрал, байгаль орчны асуудал зэрэг нь илүү хямд, үр ашигтай нарны хавтанг хөгжүүлэх. Үүний дараа засгийн газрууд болон дэлхийн хувийн компаниуд судалгаанд ихээхэн ач холбогдол өгч байсан нарны зайн хавтанг хөгжүүлэх.

2000-аад оны эхээр зарим хүмүүс тэжээлийн тарифыг (FiTs) нэвтрүүлсэн. нарны эрчимтэй өсөлтөд улс орнууд ихээхэн хувь нэмэр оруулсан аж үйлдвэр.Өнөө үед нарны хавтан нь илүү үр ашигтай, хямд үнэтэй болсон урьд өмнө хэзээ ч байгаагүйгээр зөвхөн орон сууц, худалдаа үйлчилгээнд ашиглагддаггүй барилга байгууламж төдийгүй дэд бүтцийн төслүүдэд .

4. Нарны хавтангийн төрлүүд

Өнөөдөр гурван төрлийн нарны хавтан байдаг: монокристал, поликристал (мөн олон талст гэж нэрлэдэг) ба нимгэн хальс.

l Нэг талст нарны хавтангууд нь өндөр цэвэршилттэй цахиураас бүрддэг бөгөөд энэ нь нэг талстаас гаралтай. Бүх төрлийн хавтангаас монокристал хавтан ихэвчлэн хамгийн өндөр үр ашиг (20% -иас дээш) ба эрчим хүчний багтаамжтай байдаг. Энэ бол Учир нь нэг талст нарны хавтан нь 300 ватт (Вт) эрчим хүч өгдөг хүчин чадал, зарим нь бүр 400 Вт-аас их. Нэмж дурдахад нэг талст нарны хавтан температурын коэффициентийн хувьд поликристал загвараас ч илүү гарах хандлагатай байдаг - дулаан температурт самбарын гүйцэтгэлийн хэмжүүр. Эдгээрийг үл харгалзан давуу талтай, нэг талст нарны хавтан нь хамгийн үнэтэй байх магадлалтай сонголт, тиймээс тэд хангалттай төсөвтэй, илүүд үздэг хүмүүст илүү алдартай байдаг арилжааны, төрийн болон төрийн гэх мэт цахилгааны төлбөрөө хамгийн их хэмнээрэй хэлтэс.

l PolyCrystalline эсвэл multiCrystalline нарны хавтан нь нарны хавтан юм нэг PV эс дэх цахиурын хэд хэдэн талстаас тогтоно. Эдгээр нарны хавтангууд нь олон тооны фотоволтайк эсүүдээс бүрддэг. Эс бүр цахиурын талстыг агуулдаг Энэ нь хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн үүргийг гүйцэтгэдэг. Хэзээ фотонуудаас авсан нарны гэрэл PN уулзвар дээр унах (N ба P төрлийн материалын хоорондох уулзвар), энэ нь электронуудад энерги өгдөг бөгөөд ингэснээр тэд цахилгаан гүйдэл хэлбэрээр урсах болно. Нэг талст нарны хавтантай харьцуулахад поликристалл нарны хавтангууд илүү их байдаг Тус тусад нь хэлбэржүүлж, байрлуулах шаардлагагүй тул байгальд ээлтэй болор болон цахиурын ихэнх хэсгийг үйлдвэрлэлийн явцад ашигладаг бөгөөд илүү их зардалтай байдаг үр дүнтэй 

Сул талуудын тухайд гэвэл түүний үр ашиг бага, бага өндөр температурт орон зай хэмнэлттэй, муу гүйцэтгэл нь цаашдын үйл ажиллагаанд саад учруулж болзошгүй хөгжил. Эдгээрт үндэслэн олон талст нарны хавтангууд үйлдвэрлэдэг нарны эрчим хүчийг ашиглаж, цахилгаан эрчим хүчээр хангах томоохон нарны фермүүд ойролцоох газрууд, гэрлэн дохио гэх мэт бие даасан эсвэл өөрөө ажилладаг төхөөрөмжүүд алслагдсан бүс нутаг, сүлжээнээс гадуурх айл өрх гэх мэт.

l Нимгэн хальстай нарны хавтангуудыг нэг буюу хэд хэдэн нимгэн давхаргыг (нимгэн хальс эсвэл TF) шил, хуванцар гэх мэт субстрат дээр фотоволтайк материал эсвэл металл. Монокристал болон поликристалл цахиуртай харьцуулахдаа хавтан, тэдгээр нь үйлдвэрлэлийн процесст хагас дамжуулагч материал бага шаарддаг Тэд фотоволтайк эффектийн дор нэлээд төстэй ажилладаг бөгөөд хямд байдаг. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь үр ашиг багатай бөгөөд бага чадлын багтаамжтай байдаг Нэмж дурдахад нимгэн хальстай нарны хавтан нь талст цахиуртай нарнаас илүү хурдан мууддаг хавтан 

Тиймээс тэдгээрийг ихэвчлэн нарны нимгэн хальснаас хойш хэрэглээний хэмжээнд ашигладаг хавтан нь илүү удаан хурдтайгаар мууддаг. Мөн нимгэн хальсанд зориулсан нэг нийтлэг хэрэглээ нарны хавтан нь тээврийн хэрэгслийн дээвэр дээр уян PV модуль суурилуулах явдал юм (ихэвчлэн RV эсвэл автобус) болон завь болон бусад хөлөг онгоцны тавцан. Тэгээд учир нь түүний сансрын давуу тал нь хүссэн хүмүүсийн дунд улам бүр түгээмэл болж байна Барилга-Нэгдсэн фотоволтайк хүрэх.

5. Нарны хавтангийн хөгжлийн чиг хандлага

Нарны хавтангийн зах зээл нь сэргээгдэх эрчим хүчний салбарт хөрөнгө оруулалтыг нэмэгдүүлэх замаар хөгждөг эрчим хүчний салбар, нарны PV хавтангийн үнэ буурч, таатай засгийн газрын зохицуулалт.Цахиурын нэг талст ба поликристалл эсүүд ялангуяа орон сууцны хэрэглээнд өндөр эрэлт хэрэгцээтэй байгааг гэрчилсэн. Кадми теллурид болон аморф цахиур эсүүд нь өсөлтийг бий болгоно материалын өртөг багатай учир боломж. Мөн PV модулийн үнэ буурсан 2023 оны эхээр хүлээгдэж буй хэмжээнээс хурдан, учир нь полисиликоны нийлүүлэлт улам ихсэх болно 

Энэ хооронд өгөгдлөөр бол COVID-19-ийн дараах бизнесийн нөхцөл байдал өөрчлөгдсөнд дэлхийн Нарны хавтангийн зах зээл 2022 онд 50.1 тэрбум ам.доллар болно. 2030 он гэхэд шинэчилсэн хэмжээ нь 98.5 тэрбум ам.долларт хүрч, CAGR-ээр өсөх төлөвтэй байна. 2022-2030 он хүртэлх шинжилгээний хугацаанд 8.8%-ийн . Поли-кристалл нарны хавтан, нэг тайланд дүн шинжилгээ хийсэн сегментүүд нь 8.2% CAGR болон бүртгэх төлөвтэй байна дүн шинжилгээний хугацааны эцэст 48.2 тэрбум ам.долларт хүрнэ. -ийг харгалзан Царт тахлын дараах сэргэлт үргэлжилж байгаа бөгөөд Нимгэн хальстай нарны хавтангийн сегментийн өсөлт ажиглагдаж байна дараагийн 8 жилийн хугацаанд шинэчилсэн CAGR 8.9% болгон дахин тохируулсан.

6. Нарны хавтангийн хөрөнгө оруулалтын шинжилгээ

Одоогийн байдлаар нарны эрчим хүч хамгийн их ашиглагдаж байгаа хоёр дахь цэвэр эрчим хүч юм технологи нь дэлхий даяар суурилагдсан хүчин чадлаараа, нарны PV байх төлөвтэй байна 2050 он гэхэд эрчим хүчний хамгийн хямд эх үүсвэрүүдийн нэг, ялангуяа бүс нутагт нарны цацраг маш сайн байдаг бөгөөд энэ чиг хандлагыг хэд хэдэн хүмүүс удирддаг хүчин зүйлүүд.

l Бүтээгдэхүүний төрлийн шинжилгээ

Поликристал нарны хавтан нь 48% -иас илүүтэйгээр зах зээлд тэргүүлж байна зах зээлд эзлэх хувийг үнэлж, зах зээлд илүү өндөр хувийг эзлэх төлөвтэй байна урьдчилан таамаглах хугацаа, ялангуяа орон сууцны сегментэд. Харин нимгэн хальсан дээрх дэвшил нарны PV модулиуд нь дараагийн үед нарны хавтангийн зах зээлийн өсөлтийг дэмжих болно хэдэн жил. Мөн бичил сүлжээг байршуулах, хөгжүүлэх өсөлт тэг эрчим хүчгүй барилгууд зах зээлд асар их эрэлт хэрэгцээг бий болгоно.

l Эцсийн хэрэглэгчийн шинжилгээ

Эцсийн хэрэглэгчийн төрлөөр зах зээлийг орон сууц, арилжааны, аж үйлдвэрийн болон бусад сегментүүд. Арилжааны сегмент нь зах зээлийг тэргүүлж байна илүү их нь 33% зах зээлийн үнэ цэнийн эзлэх хувь, учир нь тэд ихээхэн шаарддаг тэдгээрийн урт хугацааны тогтвортой байдал, үйл ажиллагааг хангах эрчим хүчний хэмжээ.Энэ ca нь сүлжээний цахилгаанаас хамааралтай байдлыг багасгахын зэрэгцээ үйл ажиллагааг багасгахад тусалдаг зардал, нүүрстөрөгчийн ул мөрийг багасгах. Харин Засгийн газрын олонхоос хойш дэлхийн хэмжээнд цэвэр тоолуурын тухай хууль тогтоомжийг чухал ач холбогдолтой баталлаа орон сууцны барилга байгууламжид нарны системийг суурилуулах татаас. Эдгээр эсүүд харьцуулахад хямд өртөгтэй тул орон сууцны сегментэд ашиглахад хялбар моно-кристалл нарны эсүүд рүү .

l Бүс нутгийн шинжилгээ

Мэдээллийн дагуу Ази Номхон далайн бүс нутаг үнийн зах зээлд ноёрхож байна хуваалцах. Учир нь Ази-Номхон далайн бүс нутаг нь дэлхийн хамгийн том бүс нутаг юм амьдардаг хүмүүс. Энэ бүс нутаг нь мөн чухал ач холбогдолтой Хятад улсын өлгий нутаг юм эрэлт хэрэгцээг хангасан олон талст нарны зай үйлдвэрлэх хүчин чадалтай бүс нутгийн. Мөн Энэтхэг улс нарны эрчим хүч үйлдвэрлэх үйлдвэрүүдийг байгуулахаар төлөвлөж байна засгийн газрын үйлдвэрлэл.

7. Өндөр чанартай нарны хавтангийн хувьд анхаарах зүйлс

Нарны хавтан худалдаж авахдаа зөвхөн үнэ, чанарыг анхаарч үзэх хэрэгтэй. бусад хүчин зүйлсийг мөн анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Температур: Монокристал ба поликристал хавтангийн үр ашиг хамгийн өндөр байдаг 59°F ба 95°F хооронд. Зуны улиралд өндөр температуртай бүс нутгууд нарны хавтан 100°F-ээс дээш дотоод температурт хүрэхэд хүргэж болзошгүй үр ашгийн түвшин буурах. Инвертерийг сонгохдоо үүнийг хийх шаардлагатай нөхцөлийг авч үзье.

Хөнгөнөөс үүдэлтэй доройтол (LID): LID нь гүйцэтгэлийн алдагдлын хэмжүүрийг хэлнэ Энэ нь нарны гэрлийн эхний хэдэн цагт талст хавтангуудад тохиолддог халдвар авах. Ерөнхийдөө LID нь үр ашгийн алдагдлын хувьд 1% -иас 3% хооронд хэлбэлздэг. Тиймээс нарны хавтанг сонгохдоо үүнийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Галын зэрэглэл: Олон улсын барилгын кодууд нарны зайн хавтангуудтайгаа таарч байхыг шаарддаг хавтан тархалтыг хурдасгахгүй байхын тулд дээврийн галын зэрэглэл дөл. Ерөнхийдөө гурван төрлийн анги байдаг. А ангилал нь хамгийн их хангадаг Галын дөл нь зургаан футаас илүү тархдаггүй тул галаас хамгаалах. Б анги Галын тархалтыг 8 футаас хэтрүүлэхгүй байх ба C ангилал нь дөл гарахыг баталгаажуулдаг 13 футаас хэтрээгүй.

Цаг агаарын нөхцөл: Жишээ нь, талст хавтангууд нь ийм газруудад илүү тохиромжтой их хэмжээний мөндөр орохыг тэсвэрлэх чадвартай тул хүнд мөндөр орж болзошгүй 50 миль цаг хүртэл. Нимгэн загвартай хэдий ч хин хальстай нарны хавтан нь тийм ч тохиромжтой биш юм мөндөрт. Бэхэлгээ, боолттой модулиуд ашигладаг нарны систем эсвэл a Гурван рамтай төмөр замын систем нь тулгарч болзошгүй байшинд илүү тохиромжтой хар салхи эсвэл халуун орны шуурга.

Үр ашиг: Нарны хавтангийн үр ашиг нь нарны гэрлийн хэмжээг илэрхийлдэг энэ нь цахилгаан болж хувирах боломжтой. Өндөр үр ашигтай нарны хавтан илүү ихийг үйлдвэрлэх болно бага үр ашигтай самбартай ижил хэмжээний нарны гэрлээс цахилгаан.