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什么是太阳能电池板?

2023/04/26

1.什么是太阳能电池板?

太阳能电池板,也称为光伏 (PV) 模块或 PV 面板,是一种 安装在(通常为矩形)框架中的光伏太阳能电池组件。 太阳能电池板捕获太阳光作为辐射能的来源,该辐射能被转换 以直流 (DC) 电的形式转化为电能。


整齐排列的太阳能电池板集合称为光伏系统 或太阳能阵列。光伏系统阵列可用于产生太阳能 直接为电气设备供电或回馈电能的电力 通过逆变器系统进入交流 (AC) 电网。这种电力可以 然后用于为家庭、建筑物和其他应用供电或存储在 电池以备后用。作为一种可再生和可持续的能源,太阳能 面板在减少对化石燃料的依赖方面发挥着重要作用,并有助于 减少碳排放。



2.太阳能电池板的结构

太阳能电池板由大量太阳能电池组成,利用光能 (光子)来自太阳,通过光伏效应发电。 它还包括背板、框架和接线盒,可能还有集中器,所有 他们共同努力,以确保太阳能电池板的正常运行。

什么是太阳能电池?

太阳能电池是将太阳光转化为电能的电子设备 由光伏效应产生的能量,其中大部分是基于晶圆的晶体 硅电池或薄膜电池。此外,高成本、高效率、 密排矩形多结 (MJ) 电池通常用于太阳能 航天器上的面板,因为它们提供最高的每单位发电量比率 千克升入太空。电池通常以电气方式连接 系列,一个到另一个所需的电压,然后并联增加 当前的。


什么是背板?

作为聚合物或聚合物与各种添加剂的组合,背板 旨在提供太阳能电池与外界之间的屏障 环境。从中我们可以看出背板是其中的关键部件 太阳能电池板的耐用性、效率和寿命。


什么是封装胶?

太阳能电池通常涂有密封剂,通常很薄 施加在太阳能电池上的聚合物材料层和 背板。通常是封装太阳能组件中最常用的聚合物 是乙烯-醋酸乙烯酯 (EVA),足够耐用以保护太阳能 电池免受任何类型的损坏并延长太阳能电池板的使用寿命。


什么是框架?

太阳能电池板的框架是指支撑和支撑结构 保护面板内的太阳能电池、布线和其他组件。这是 由铝或其他轻质材料制成,以防止面板受到极端影响 天气影响。同时框架还提供了安装方式 将面板牢固地固定在表面上,例如屋顶或地面机架。在 此外,太阳能电池板还使用由支架组件组成的金属框架, 支架、反射器形状和槽,以更好地支撑面板 结构。


什么是接线盒?

作为用于容纳和保护电气连接的电气外壳, 接线盒经过专门设计,可为以下人员提供安全可靠的环境 电气连接,以防止意外接触带电电线和 以简化未来的维护或维修。通常附有光伏接线盒 到太阳能电池板的背面,作为其输出接口。外部的 大多数光伏模块的连接使用 MC4 连接器,以方便 与系统其余部分的防风雨连接。一个USB电源接口可以 也被使用。


什么是集中器?

一些特殊的太阳能 PV 模块包括聚光器,光会聚在其中 通过透镜或镜子到更小的电池上。这使得使用具有 高单位面积成本(如砷化镓),具有成本效益 方式。[引证需要]集中阳光也可以提高效率 约 45%。




三、太阳能电池板的发展历程

1839 年,一些材料产生电荷的能力 法国物理学家爱德蒙贝克勒尔首先观察到光照, 尽管这些最初的太阳能电池板对于简单的电力来说效率太低 设备。

在 1950 年代,贝尔实验室创造了第一个商业上可行的硅太阳能 由硅制成的电池。然而,太阳能电池板的应用仅限于 少数专业领域,如太空卫星、灯塔和偏远地区 由于成本高的位置。


20世纪70年代,石油危机和环境问题的冲击推动了 开发更便宜和高效的太阳能电池板。之后,各国政府 和世界各地的私营公司都非常重视研究 和太阳能电池板的开发。


在 2000 年代初期,一些企业引入了上网电价 (FiT) 国家为太阳能的快速增长做出了巨大贡献 industry.Nodays,太阳能电池板变得更加高效和实惠 比以往任何时候都多,不仅在家庭和商业中使用 建筑以及基础设施项目。




4.太阳能电池板的种类

目前主要提供三种类型的太阳能电池板: 单晶,多晶(也称为多晶),和 薄膜。


l 单晶太阳能电池板由高纯度硅制成,是 来源于单晶。在所有面板类型中,单晶面板 通常具有最高的效率(超过 20%)和功率容量。这是 因为单晶太阳能电池板可提供超过 300 瓦 (W) 的功率 容量,有的甚至超过400 W。更重要的是,单晶太阳能电池板 在温度系数方面也往往优于多晶模型 – 衡量面板在温暖温度下的性能。尽管有这些 优点,单晶太阳能电池板可能是最昂贵的 选项,因此它们更受那些有足够预算且更喜欢 最大限度地节省您的电费,例如商业、公共和政府 部门。


l PolyCrystalline or multiCrystalline solar panels是太阳能电池板, 由单个 PV 电池中的多个硅晶体组成。这些太阳能电池板 由多个光伏电池制成。每个电池都含有硅晶体 这使得它起到了半导体器件的作用。当光子从 阳光落在PN结(N型和P型材料之间的结)上, 它为电子提供能量,使它们可以作为电流流动。 与单晶太阳能电池板相比,多晶太阳能电池板更 环保,因为它们不需要单独塑造和放置每个 晶体和大部分硅在生产过程中使用,成本更高 有效的。 


说到它的缺点,它的效率较低,较少 高温下的空间效率和不良性能可能会阻碍其进一步发展 发展。基于这些,多晶太阳能电池板可用于 大型太阳能发电场利用太阳能并为 附近区域、独立或自供电设备,例如交通信号灯 偏远地区、离网户等


l 薄膜太阳能电池板是通过沉积一个或多个薄层(薄 薄膜或 TFs)的光伏材料到基板,如玻璃,塑料 或金属。与单晶硅和多晶硅进行比较时 面板,它们在制造过程中需要更少的半导体材料 虽然它们在光伏效应下的运行非常相似并且更便宜。 然而,它们的效率要低得多,功率容量也较低。在 此外,薄膜太阳能电池板的降解速度比晶体硅太阳能电池板快 面板。 


因此,它们通常应用于公用事业规模,因为薄膜太阳能 面板的降解速度要慢得多。薄膜的一个常见应用 太阳能电池板是在车辆车顶安装柔性光伏组件 (通常是房车或公共汽车)以及小船和其他船只的甲板。而且因为 它的空间优势,越来越受到想要 实现光伏建筑一体化。




五、太阳能电池板的发展趋势

太阳能电池板市场受到可再生能源投资增加的推动 能源部门,太阳能光伏电池板成本下降,以及新兴的有利因素 政府法规。单晶和多晶硅电池 见证了高需求,尤其是在住宅应用中。镉 碲化物和非晶硅电池有望实现增长 材料成本低的机会。而光伏组件价格也有所下降 随着多晶硅供应变得更加丰富,2023 年初的增长速度快于预期。 


与此同时,根据数据,在 COVID-19 后业务格局发生变化的情况下,全球 太阳能电池板市场估计在 2022 年达到 501 亿美元,是 预计到 2030 年修订后的规模将达到 985 亿美元,并以复合年增长率增长 在 2022-2030 年的分析期间为 8.8%。多晶太阳能电池板之一 报告中分析的细分市场预计将录得 8.2% 的复合年增长率,并且 到分析期末达到 482 亿美元。考虑到 大流行后的持续复苏,薄膜太阳能电池板领域的增长是 重新调整为未来 8 年期间的修订后 8.9% 复合年增长率。




六、太阳能电池板的投资分析

鉴于太阳能是目前部署第二多的清洁能源 全球装机容量的技术,太阳能光伏预计将 到 2050 年可用的最便宜的能源之一,尤其是在地区 具有极佳的太阳辐射,并且趋势是由几个驱动的 因素。


l 产品类型分析

多晶太阳能电池板以48%以上的占比领先市场 价值市场份额,预计将获得更高的市场份额 预测期,尤其是在住宅领域。但薄膜的进步 太阳能光伏组件也将在未来推动太阳能电池板市场的增长 几年。此外,微电网部署的兴起和 零能耗建筑将带来巨大的市场需求。


l 最终用户分析

按最终用户类型划分,市场分为住宅、商业、 工业和其他部门。商业领域引领市场 拥有超过 33% 的价值市场份额,因为他们需要大量 确保其长期可持续性和功能性的能量。它 CA 还有助于减少对电网电力的依赖,同时降低运营成本 成本和减少碳足迹。但由于大多数政府 在全球范围内颁布了净计量立法以及重要的 对在住宅设置中安装太阳能系统的补贴。这些细胞是 由于成本较低,因此很容易在住宅领域使用 到单晶太阳能电池。


l 区域分析

数据显示,亚太地区在价值市场中占据主导地位 分享。由于亚太地区是全球最大的地区 人们生活。该地区也是中国的故乡,中国拥有重要的 满足需求的多晶太阳能电池制造能力 该地区的。印度还计划在 政府的生产。




7. 高质量太阳能电池板的注意事项

购买太阳能电池板时,不仅要考虑价格和质量, 还应牢记其他因素。


温度:单晶和多晶面板具有峰值效率 在 59°F 和 95°F 之间。夏季高温地区可能会 导致太阳能电池板达到超过 100°F 的内部温度可能会看到 效率水平下降。选择逆变器时,必须 考虑条件。


光致退化 (LID):LID 是指性能损失的指标 在阳光照射的最初几个小时内发生在水晶面板上 接触。 LID 的效率损失一般在 1% 到 3% 之间。 因此,在选择太阳能电池板时应考虑到这一点。


防火等级:国际建筑规范要求太阳能电池板与其相匹配 屋顶的防火等级,以确保面板不会加速传播 火焰。 Class一般分为三种。 A类提供最多 火灾中的保护,因为火焰不能蔓延超过 6 英尺。 B类 确保火焰蔓延不超过八英尺,C 级确保火焰不会 不超过 13 英尺。


天气条件:例如,水晶面板更适合天气恶劣的地区 可能会遇到大冰雹,因为它们可以承受高速下的冰雹袭击 到 50 英里/小时。虽然考虑到薄型设计,薄膜太阳能电池板并不理想 冰雹。使用紧固件、贯穿螺栓模块或 三框架轨道系统更适合可能经历 飓风或热带风暴。


效率:太阳能电池板的效率是指日照量 它可以转化为电能。高效太阳能电池板将产生更多与效率较低的面板相比,来自相同数量的阳光的电力。


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