基本介紹
- 中文名：多晶矽太陽電池組件
- 外文名：Polycrystalline silicon solar cell module
- 領域：太陽能利用
- 材料：多晶矽
- 套用：光伏發電
- 封裝方式：膠封、層壓
介紹,電池主要組件及功能,製作工藝,組件封裝,
介紹
太陽電池組件是指：具有封裝及內部連線的，能單獨提供直流電輸出的，不可分割的最小太陽電池組合裝置。
太陽電池組件的種類較多。根據太陽電池片的類型不同可分為晶體矽(單．多晶矽)太陽電池組件．非晶矽薄膜太陽電池組件及砷化鎵電池組件等：按照封裝材料和工藝的不同可分為環氧樹脂封裝電池板和層壓封裝電池組件：按照用途的不同可分為普通型太陽電池組件和建材型太陽電池組件。
常見的普通型太陽光伏組件有環氧樹脂膠封板組件、透明PET層壓板組件和鋼化玻璃層壓組件。環氧樹脂膠封板組件主要由電池片，印製電路板及環氧樹脂膠等組成．具體尺寸和形狀根據產品的需要確定。
電池主要組件及功能
（1） 鋼化玻璃： 其作用為保護髮電主體（電池片），透光其選用是有要求的， 1.透光率必須高（一般91%以上）；2.超白鋼化處理
（2） EVA： 用來粘結固定鋼化玻璃和發電主體（電池片），透明EVA材質的優劣直接影響到組件的壽命，暴露在空氣中的EVA易老化發黃，從而影響組件的透光率，從而影響組件的發電質量除了EVA本身的質量外，組件廠家的層壓工藝影響也是非常大的，如EVA膠連度不達標，EVA與鋼化玻璃、背板粘接強度不夠，都會引起EVA提早老化，影響組件壽命。
（3） 電池片： 主要作用就是發電，發電主體市場上主流的是晶體矽太陽電池片、薄膜太陽能電池片，兩者各有優劣晶體矽太陽能電池片,設備成本相對較低，但消耗及電池片成本很高，但光電轉換效率也高，在室外陽光下發電比較適宜薄膜太陽能電池，相對設備成本較高，但消耗和電池成本 很低，但光電轉化效率相對晶體矽電池片一半多點，但弱光效應非常好，在普通燈光下也能發電，如計算器上的太陽能電池。
（4） EVA： 作用如上，主要粘結封裝發電主體和背板
（5） 背板： 作用，密封、絕緣、防水（一般都用TPT、TPE等材質必須耐老化，組件廠家都質保25年，鋼化玻璃，鋁合金一般都沒問題，關鍵就在與背板和矽膠是否能達到要求。）
（6）鋁合金：保護層壓件，起一定的密封、支撐作用
（7） 接線盒： 保護整個發電系統，起到電流中轉站的作用，如果組件短路接線盒自動斷開短路電池串，防止燒壞整個系統接線盒中最關鍵的是二極體的選用，根據組件內電池片的類型不同，對應的二極體也不相同。
（8） 矽膠： 密封作用，用來密封組件與鋁合金框線、組件與接線盒交界處有些公司使用雙面膠條、泡棉來替代矽膠，國內普遍使用矽膠，工藝簡單，方便，易操作，而且成本很低。
製作工藝
多晶矽太陽電池組件是通過澆鑄、定向凝固的方法製成多晶矽的晶錠，再經過切割、打磨等工藝製成多晶矽片，進一步經過清洗、擴散、沉積減反膜、絲印電極和燒結等工序製成的。澆鑄方法製造多晶矽片不需要經過單晶拉制工藝，消耗能源較單晶矽電池少，並且形狀不受限制，可以做成方便光伏組件布置的方形；除不需要單晶拉制工藝外，製造單晶矽電池的成熟工藝都可以在多晶矽電池的製造中得到套用。多晶矽電池的效率能夠達到18%，略低於單晶矽電池的水平。和單晶矽電池相比，多晶矽電池雖然效率有所降低，但是節約能源，節省矽原料，達到工藝成本和效率的平衡。
(1)電壓一功率曲線。右圖為不同輻照度下多晶矽組件的電壓一功率曲線。可以看出，在一定的電池溫度和輻照度下，隨著組件兩端電壓的變化，組件的功率輸出呈不對稱拋物線形式，在某一電壓(即最佳工作電壓)下達到峰值；還可以看出，在電池溫度一定時，雖然輻照度在200～1000W/m2變化，但組件的最佳工作電壓基本不變。
(2)電壓電流曲線。下圖為不同輻照度下多晶矽組件的電壓一電流曲線。從圖中可以看出，在一定電池溫度和輻照條件下，組件電壓在零至最佳工作電壓之間時，組件的電流基本保持恆定；當組件兩端的電壓從最佳工作電壓繼續增大時，組件的電流開始快速降低。從圖中還可以看出，在電池溫度不變、輻照度在200～1000W/m2變化時，組件的開路電壓變化很小，組件的短路電流基本跟輻照度呈線性關係。
另外，晶矽組件的短路電流隨著溫度的升高而緩慢升高，典型係數在0.06%/℃左右；開路電壓隨著溫度的升高而降低，典型係數在一0.33%/℃左右；最大輸出功率隨著溫度的升高而降低，典型係數在一0.45%/℃左右。
組件封裝
為了將多晶矽太陽電池片串聯或並聯獲得所需的輸出功率，同時也為了保護太陽電池不受機械損傷和環境損害，太陽電池須通過膠封、層壓等方式封裝成組件。大面積太陽電池組件通常採用真空層壓封裝工藝：用兩層熱熔性EVA膠膜將太陽電池片夾在中間，通過真空加熱層壓使EVA膠膜將電池片、低鐵鋼化玻璃正面蓋板和聚氟乙烯複合膜背板黏合為一體，周邊用鋁合金框線固定。小功率太陽電池組件常採用環氧樹脂封裝。還有採用雙面玻璃封裝的太陽電池組件，這類組件外形美觀，可部分透光，已廣泛套用於光伏建築
