Componentes do painel fotovoltaico

Os componentes do painel fotovoltaico são dispositivos de geração de energia que geram corrente contínua quando expostos à luz solar e consistem em células fotovoltaicas sólidas finas feitas quase inteiramente de materiais semicondutores, como o silício.

Como não possui partes móveis, pode ser operado por um longo período sem causar desgaste. Células fotovoltaicas simples podem alimentar relógios e computadores, enquanto sistemas fotovoltaicos mais complexos podem fornecer iluminação para residências e redes elétricas. Os conjuntos de painéis fotovoltaicos podem ser fabricados em diferentes formatos e podem ser conectados para gerar mais eletricidade. Os componentes dos painéis fotovoltaicos são usados ​​em telhados e superfícies de edifícios, e até mesmo como parte de janelas, claraboias ou dispositivos de sombreamento. Essas instalações fotovoltaicas são frequentemente chamadas de sistemas fotovoltaicos anexados a edifícios.

Células solares:

Células solares de silício monocristalino

A eficiência de conversão fotoelétrica das células solares de silício monocristalino é de cerca de 15%, sendo a mais alta de 24%, sendo a maior eficiência de conversão fotoelétrica entre todos os tipos de células solares atualmente. No entanto, o custo de produção é tão alto que não pode ser amplamente utilizado. Comumente utilizado. Como o silício monocristalino é geralmente encapsulado em vidro temperado e resina à prova d'água, ele é forte e durável, e sua vida útil geralmente é de até 15 anos, podendo chegar a 25 anos.

Células solares de silício policristalino

O processo de produção de células solares de silício policristalino é semelhante ao das células solares de silício monocristalino, mas a eficiência de conversão fotoelétrica das células solares de silício policristalino é muito menor. (As células solares de silício policristalino de maior eficiência do mundo). Em termos de custo de produção, é mais barato do que as células solares de silício monocristalino, o material é simples de fabricar, o consumo de energia é reduzido e o custo total de produção é menor, por isso foi amplamente desenvolvido. Além disso, a vida útil das células solares de silício policristalino também é menor do que a das células solares de silício monocristalino. Em termos de custo-benefício, as células solares de silício monocristalino são ligeiramente superiores.

Células solares de silício amorfo

A célula solar de silício amorfo é um novo tipo de célula solar de película fina que surgiu em 1976. É completamente diferente do método de produção de células solares de silício monocristalino e policristalino. O processo é bastante simplificado, o consumo de materiais de silício é muito pequeno e o consumo de energia é menor. A vantagem é que pode gerar eletricidade mesmo em condições de pouca luz. No entanto, o principal problema das células solares de silício amorfo é que a eficiência de conversão fotoelétrica é baixa, o nível avançado internacional é de cerca de 10%, e não é suficientemente estável. Com o passar do tempo, sua eficiência de conversão diminui.

Células solares multicompostas

Células solares multicompostas referem-se a células solares que não são feitas de materiais semicondutores de um único elemento. Há muitas variedades de pesquisas em diversos países, a maioria das quais não foi industrializada, incluindo principalmente as seguintes: a) células solares de sulfeto de cádmio; b) células solares de arsenieto de gálio; c) células solares de seleneto de cobre e índio (uma nova célula solar de filme fino de Cu(In, Ga)Se₂ com gradiente multibanda).

Características:

Possui alta eficiência de conversão fotoelétrica e alta confiabilidade; a tecnologia de difusão avançada garante a uniformidade da eficiência de conversão em todo o chip; garante boa condutividade elétrica, adesão confiável e boa soldabilidade do eletrodo; malha de arame de alta precisão. Os gráficos impressos e a alta planura tornam a bateria fácil de soldar automaticamente e cortar a laser.

módulo de célula solar

1. Laminado

2. A liga de alumínio protege o laminado e desempenha um certo papel na vedação e suporte

3. Caixa de junção: Protege todo o sistema de geração de energia e atua como uma estação de transferência de corrente. Se o componente estiver em curto-circuito, a caixa de junção desconectará automaticamente a bateria em curto-circuito para evitar a queima de todo o sistema. O ponto mais crítico na caixa de junção é a seleção dos diodos. Dependendo do tipo de célula no módulo, os diodos correspondentes também são diferentes.

4. Função de vedação de silicone, usada para vedar a junção entre o componente e a estrutura de liga de alumínio, o componente e a caixa de junção. Algumas empresas utilizam fita adesiva dupla face e espuma para substituir o gel de sílica. O silicone é amplamente utilizado na China. O processo é simples, conveniente, fácil de operar e econômico. Muito baixo.

estrutura laminada

1. Vidro temperado: sua função é proteger o corpo principal da geração de energia (como bateria), a seleção da transmissão de luz é necessária e a taxa de transmissão de luz deve ser alta (geralmente mais de 91%); tratamento temperado ultrabranco.

2. EVA: É usado para unir e fixar o vidro temperado e o corpo principal de geração de energia (como baterias). A qualidade do material EVA transparente afeta diretamente a vida útil do módulo. O EVA exposto ao ar é facilmente envelhecido e amarelado, afetando assim a transmissão de luz do módulo. Além da qualidade do próprio EVA, o processo de laminação dos fabricantes de módulos também é muito influente. Por exemplo, a viscosidade do adesivo EVA não está de acordo com os padrões, e a força de ligação do EVA ao vidro temperado e à placa traseira não é suficiente, o que fará com que o EVA se torne prematuro. O envelhecimento afeta a vida útil dos componentes.

3. Corpo principal de geração de energia: A principal função é gerar eletricidade. O principal mercado de geração de energia são as células solares de silício cristalino e as células solares de filme fino. Ambas têm suas próprias vantagens e desvantagens. O custo do chip é alto, mas a eficiência de conversão fotoelétrica também é alta. É mais adequado para células solares de filme fino gerarem eletricidade sob luz solar externa. O custo relativo do equipamento é alto, mas o consumo e o custo da bateria são muito baixos, mas a eficiência de conversão fotoelétrica é mais da metade da das células de silício cristalino. Mas o efeito de baixa luminosidade é muito bom e também pode gerar eletricidade sob luz comum.

4. O material do painel traseiro, vedação, isolamento e impermeabilização (geralmente TPT, TPE, etc.) deve ser resistente ao envelhecimento. A maioria dos fabricantes de componentes oferece garantia de 25 anos. Vidro temperado e liga de alumínio geralmente são adequados. A chave está na parte traseira. Se a placa e o gel de sílica atendem aos requisitos. Edite os requisitos básicos deste parágrafo 1. Pode fornecer resistência mecânica suficiente para que o módulo de célula solar possa suportar o estresse causado por impacto, vibração, etc. durante o transporte, instalação e uso, e pode suportar a força de clique do granizo; 2. Possui bom 3. Possui bom desempenho de isolamento elétrico; 4. Possui forte capacidade anti-ultravioleta; 5. A tensão de trabalho e a potência de saída são projetadas de acordo com diferentes requisitos. Fornece uma variedade de métodos de fiação para atender a diferentes requisitos de tensão, corrente e potência de saída;

5. A perda de eficiência causada pela combinação de células solares em série e paralelo é pequena;

6. A conexão das células solares é confiável;

7. Longa vida útil, exigindo que os módulos de células solares sejam usados ​​por mais de 20 anos em condições naturais;

8. Nas condições mencionadas acima, o custo da embalagem deve ser o menor possível.

Cálculo de potência:

O sistema de geração de energia solar CA é composto por painéis solares, controladores de carga, inversores e baterias; o sistema de geração de energia solar CC não inclui o inversor. Para que o sistema de geração de energia solar forneça energia suficiente para a carga, é necessário selecionar cada componente de acordo com a potência do aparelho elétrico. Tomemos como exemplo uma potência de saída de 100 W e a utilizemos por 6 horas por dia para apresentar o método de cálculo:

1. Primeiro calcule os watts-hora consumidos por dia (incluindo perdas do inversor):

Se a eficiência de conversão do inversor for de 90%, quando a potência de saída for de 100 W, a potência de saída real necessária deverá ser 100 W/90% = 111 W; se for usado por 5 horas por dia, o consumo de energia será de 111 W * 5 horas = 555 Wh.

2. Calcule o painel solar:

Considerando o tempo de insolação efetivo diário de 6 horas, e considerando a eficiência de carregamento e a perda durante o processo de carregamento, a potência de saída do painel solar deve ser de 555 Wh/6 h/70% = 130 W. Desse total, 70% é a potência real utilizada pelo painel solar durante o processo de carregamento.