基本介紹
- 中文名：太陽能電池組件
- 外文名：The solar battery component
- 太陽能來源：來自太陽的輻射能量
- 特點：使用壽命長，機械抗壓外力強
- 作用：將太陽能轉化為電能
- 組件種類一：單晶矽太陽能電池
- 組件種類二：多晶矽太陽能電池
- 組件種類三：非晶矽太陽能電池
組件定義,組件特點,組件種類,太陽能組件原理簡介,功率計算,基本要求,套用領域,網狀隱裂,原因,組件影響,預防措施,
組件定義
單體太陽電池不能直接做電源使用。作電源必須將若干單體電池串、並聯連線和嚴密封裝成組件。太陽能電池組件（也叫太陽能電池板、光伏組件）是太陽能發電系統中的核心部分，也是太陽能發電系統中最重要的部分。其作用是將太陽能轉化為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。太陽能電池組件的質量和成本將直接決定整個系統的質量和成本。
單晶太陽能電池組件
單晶太陽能電池組件組件特點
具有光電轉換效率高，可靠性高；先進的擴散技術，保證片內各處轉換效率的均勻性；確保良好的導電性、可靠的附著力和很好的電極可焊性；高精度的絲網印刷圖形和高平整度，使得電池易於自動焊接和雷射切割。
透明電池組件
1 層壓件組件發電的主題
2 鋁合金 保護層壓件，起一定的密封、支撐作用
3 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。
4 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，我國國內普遍使用矽膠，工藝簡單，方便，易操作，而且成本很低。
層壓件結構（按照工藝順序）
1 鋼化玻璃 其作用為保護髮電主體（電池片），透光率的選用是有要求的：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（如電池片），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膠黏度不達標，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 發電主體 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，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，光電轉化效率相對晶體矽電池片低，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 背板 作用，密封、絕緣、防水（一般都用TPT、TPE等）材質必須耐老化，組件廠家一般都質保25年，鋼化玻璃，鋁合金一般都沒問題，關鍵就在於背板和矽膠是否能達到要求。
組件種類
（1）單晶矽太陽能電池 單晶矽太陽能電池的光電轉換效率為17%左右，最高的達到24%，這是所有種類的太陽能電池中光電轉換效率最高的，但製作成本很大，以致於它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由於單晶矽一般採用鋼化玻璃以及防水樹脂進行封裝，因此其堅固耐用，大部分廠商一般都是提供25年的質量保證。
單晶矽太陽能電池
單晶矽太陽能電池單晶柔性太陽能組件：可彎曲太陽能組件也稱柔性組件，所謂柔性，是指該電池板可折彎。折彎角度可達30度。太陽能電池組件（也叫太陽能電池板）是太陽能發電系統中的核心部分，是太陽能發電系統中最重要的部分。
（2）多晶矽太陽能電池 多晶矽太陽電池的製作工藝與單晶矽太陽電池差不多，但是多晶矽太陽能電池的光電轉換效率則要降低不少，其光電轉換效率約15%左右。從製作成本上來講，比單晶矽太陽能電池要便宜一些，材料製造簡便，節約電耗，總的生產成本較低，因此得到大量發展。此外，多晶矽太陽能電池的使用壽命也要比單晶矽太陽能電池短。從性能價格比來講，單晶矽太陽能電池還略好。
（3）非晶矽太陽能電池 非晶矽太陽電池是1976年出現的新型薄膜式太陽電池，它與單晶矽和多晶矽太陽電池的製作方法完全不同，工藝過程大大簡化，矽材料消耗很少，電耗更低，它的主要優點是在弱光條件也能發電。但非晶矽太陽電池存在的主要問題是光電轉換效率偏低，國際先進水平為10%左右，且不夠穩定，隨著時間的延長，其轉換效率衰減。
太陽能組件原理簡介
太陽能光伏發電的能量轉換器是太陽能電池（Solar Cell），又稱光伏電池。太陽能電池發電的原理是光生伏打效應（Photovoltaic Effect）。當太陽光照射在太陽能電池上時，電池吸收光能，產生光生電子-空穴對。在電池內建電場作用下，光生電子和空穴被分離，電池兩端出現異號電荷的積累，即產生“光生電壓”，這就是“光生伏打效應”。若在內建電場的兩側引出電極並接上負載，則負載就有“光生電流”流過，從而獲得功率輸出。這樣，太陽的光能就直接變成了可以使用的電能。
在相同的溫度下，光照強度對電池板的影響：光照強度越大，太陽能電池板的開路電壓和短路電流越大，最大輸出功率也越大，同時可以看出開路電壓隨輻照強度的變化不如短路電流隨輻照強度的變化明顯。
在相同的光照強度下，溫度對電池板的影響：當太陽能電池的溫度升高時，其輸出開路電壓隨溫度明顯減小，短路電流略有升高，總趨勢是最大輸出功率變小。
功率計算
太陽能交流發電系統是由太陽電池組件、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成；太陽能直流發電系統則不包括逆變器。為了使太陽能發電系統能為負載提供足夠的電源，就要根據用電器的功率，合理選擇各部件。下面以100W輸出功率，每天使用6個小時為例，介紹一下計算方法：
1.首先應計算出每天消耗的瓦時數(包括逆變器的損耗)：若逆變器的轉換效率為90%，則當輸出功率為100W時，則實際需要輸出功率應為100W/90%=111W；若按每天使用5小時，則耗電量為111W*5小時=555Wh。
2.計算太陽能電池組件：按每日有效日照時間為6小時計算，再考慮到充電效率和充電過程中的損耗，太陽能電池組件的輸出功率應為555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充電過程中，太陽能電池組件的實際使用功率。
基本要求
1、能夠提供足夠的機械強度，使太陽能電池組件能經受運輸、安裝和使用過程中發生的衝擊、震動等產生的應力，能夠經受住冰雹的單擊力；
2、具有良好的密封性，能夠防風、防水、隔絕大氣條件下對太陽能電池片的腐蝕；
3、具有良好的電絕緣性能；
4、抗紫外線能力強；
5、工作電壓和輸出功率按不同的要求設計，可以提供多種接線方式，滿足不同的電壓、電流和功率輸出要求；
6、因太陽能電池片串、並聯組合引起的效率損失小；
7、太陽能電池片連線可靠；
8、工作壽命長，要求太陽能電池組件在自然條件下能夠使用20年以上；
9、在滿足前述條件下，封裝成本儘可能低。
技術特性及安裝要求
- 太陽能電池方陣由一個或多個太陽能電池組件構成。如果組件不止一個，組件的電流和電壓應基本一致，以減少串、並聯組合損失。
- 依據當地的太陽能輻射參數和負載特性，確定太陽能電池方陣的總功率;依據所設計系統電壓電流要求，確定太陽能電池方陣串並聯的組件數量。
- 太陽能電池方陣支架用於支撐太陽能電池組件。太陽能電池方陣的結構設計要保證組件與支架的連線牢固可靠，並能很方便地更換太陽能電池組件。太陽能電池方陣及支架必須能夠抵抗120 km/h的風力而不被損壞。
- 支架可以是傾角可調節的，或是安裝在一個固定的角度，以使太陽能電池方陣在設計月份中(即平均日輻射量最差的月份)能夠獲得最大的發電量。
- 所有方陣的緊固件必須有足夠的強度，以便將太陽能電池組件可靠地固定在方陣支架上。太陽能電池方陣可以安裝在屋頂上·但方陣支架必須與建築物的主體結構相連線，而不能連線在屋頂材料上。
- 對於地面安裝的太陽能電池方陣，太陽能電池組件與地面之間的最小間距要在0.3 m以上。立柱的底部必須牢固地連線在基礎上，以便能夠承受太陽能電池方陣的重量並能承受設計風速。
- 對於攜帶型小功率電源，太陽能電池板應帶有支架，使之安放可靠。
套用領域
一、用戶太陽能電源
（1）小型電源10-100W不等，用於邊遠無電地區如高原、海島、牧區、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機等；（2）3-5KW家庭屋頂併網發電系統；（3）光伏水泵：解決無電地區的深水井飲用、灌溉。
二、交通領域
如航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標誌燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。
太陽能路燈圖
太陽能路燈圖三、通訊/通信領域
太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源系統；農村載波電話光伏系統、小型通信機、士兵GPS供電等。
四、石油、海洋、氣象領域
石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能電源系統、石油鑽井平台生活及應急電源、海洋檢測設備、氣象/水文觀測設備等。
五、家庭燈具電源
如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節能燈等。
六、光伏電站
10KW-50MW獨立光伏電站、風光（柴）互補電站、各種大型停車廠充電站等。
七、太陽能建築
將太陽能發電與建築材料相結合，使得未來的大型建築實現電力自給，是未來一大發展方向。
八、其他領域包括
（1）與汽車配套：太陽能汽車/電動車、電池充電設備、汽車空調、換氣扇、冷飲箱等；（2）太陽能制氫加燃料電池的再生髮電系統；（3）海水淡化設備供電；（4）衛星、太空飛行器、空間太陽能電站等。
網狀隱裂
原因
1.電池片在焊接或搬運過程中受外力造成.
2.電池片在低溫下沒有經過預熱在短時間內突然受到高溫後出現膨脹造成隱裂現象
組件影響
1.網狀隱裂會影響組件功率衰減.
2.網狀隱裂長時間出現碎片，出現熱斑等直接影響組件性能
預防措施
1.在生產過程中避免電池片過於受到外力碰撞.
2.在焊接過程中電池片要提前保溫(手焊)烙鐵溫度要 符合要求.
3.EL測試要嚴格要求檢驗.
