beplay全站App太阳能电池板技术迅猛发展和更高的效率和更低的价格导致大量增加的需求。然而,尽管科技的巨大进步,基本建设太阳能电池板并没有改变多少。beplay全站App大多数太阳beplay全站Appbeplay体育.apk能电池板仍由一系列的晶体硅电池夹在前玻璃板和后聚合物塑料后板支持在一个铝框架。

一旦安装完毕,太阳能电池板受到严beplay全站Appbeplay体育.apk重的条件在25 +年的生活。极端的变化在温度、湿度、风力和紫外线辐射可以把太阳能电池板的巨大压力。beplay全站App幸运的是,大多数电池板精密抵御极端天气。然而,一些面板仍然可以在几个方面失败包括水入口,细胞micro-fractures和潜在诱导退化或PID。这就是为什么它是至关重要的太阳能电池板生产只使用beplay全站Appbeplay体育.apk最高质量的组件。在我们的另一篇文章中,最好的太阳beplay全站Appbeplay体育.apk能电池板,我们强调的主要制造商使用最高质量的材料一起测试最高行业标准。

太阳能电池是怎么beplay全站App做成的呢?

beplay全站Appbeplay体育.apk太阳能电池板使用光伏电池、光伏电池使用硅晶片类似于晶片用于制造电脑处理器。硅晶片可以是多晶或单晶生产和使用几种不同的制造方法。最有效的类型是单晶(mono)生产使用众所周知的Czochralski的过程。这个过程更多的能源密集型相比,多晶(聚),因此更昂贵的生产。

多晶晶片,另一方面,效率比较低,用几个净化过程紧随其后的是一个简单,低成本,铸造方法。最近,单晶或演员莫诺细胞已经越来越受欢迎。原因是由于成本较低的铸造工艺用于生产铸造mono细胞类似于过程用于多晶硅电池。然而,cast-mono晶片并不是那样有效率使用直拉法和纯mono的薄饼。

• 单晶硅电池——最高效率和成本最高

• 将单晶硅电池——效率高和成本低

• 多晶硅电池——低效率和最低的成本

生产太阳能电池beplay全站App

生产常见的硅基太阳能电池需要许多不同的流程从一个叫做石英岩的原料,这是beplay全站App一种石英砂岩岩石。第一个石英岩,也称为硅砂,转化为冶金级硅通过结合电弧炉碳和石英岩。这个过程发生在非常高的温度,它会导致99%的纯硅。下一步是将冶金级硅转化为纯多晶硅使用化学净化过程被称为西门子过程,或者升级metallurgical-grade硅(UMG-Si),使用低成本的冶金过程。

接下来,多晶硅掺杂与微量的硼或磷成为61beplay体育 硅。在这个阶段,可以融化多晶硅,扔进大矩形块和使用金刚石薄片电火花线切割方法生产多晶或multicrystalline晶片。

生产效率越高单晶掺杂硅晶片或细胞,可以制成纯固体晶锭使用直拉法。这个过程涉及到多晶硅融化在高压力和温度下慢慢成长一个大单晶的晶体称为一个锭。

步骤制造单晶光伏电池

1. 硅砂进行净化的电弧炉创造99%的纯硅

2. 99%的硅接近100%纯硅中进一步细化

3. 硅掺杂硼或磷(p型和n型)

4. 掺杂硅融化并提取到水晶锭

5. 圆锭钻石电火花成块方形薄片

6. 薄基晶片涂上一层超薄的p型和n型硅形成了pn结。

7. 一层抗反射和金属的手指被添加到细胞表面

8. 平带汇流(如图所示)或细线(黑)汇流

太阳能电池板是怎beplay全站Appbeplay体育.apk么做成的呢?

beplay全站Appbeplay体育.apk太阳能电池板是由使用下面详细描述的六个主要组件和聚集在先进的生产设备与极端的准确性。在本文中,我们将重点放在板使用晶体硅太阳能电池beplay全站App因为这些是目前最常见的,今天表现最好的太阳能技术可用。beplay全站App还有其他的太阳能光伏技术如薄膜和beplay全站App屏幕打印细胞,但是我们不会讨论这些,因为他们有有限的使用或仍在发展。

一个太阳能电池板的6个主要组件beplay全站App

1. beplay全站App太阳能光伏电池

2. 钢化玻璃,3 - 3.5毫米厚

3. 挤压铝框

4. 封装——EVA膜层

5. 聚合物后后板

6. 接线盒-二极管和连接器

许多著名的太阳能电池板制造商的beplay全站App垂直整合这意味着一个公司供应和生产的所有主要组件包括锭,硅晶片用于制造太阳能光伏电池。beplay全站App然而许多面板制造商组装太阳能电池板使用外部采购部件包括细胞、聚合物后板和封装EVA材beplay全站Appbeplay体育.apk料。这些制造商可以更多关于哪些组件的选择他们选择,但他们并不总是可以控制产品的质量,所以他们应该确保他们使用最好的供应商。

1。beplay全站App太阳能光伏电池

beplay全站App太阳能光伏电池、光伏电池将太阳光直接转换成直流电能。太阳能电池板的性能取决于所使用的硅的细胞类型和beplay全站App特点,对两种主要类型单晶和多晶硅。光伏电池的底部是一个很薄的薄片,通常0.1毫米厚,是由积极的61beplay体育 硅或消极61beplay体育 硅。有许多不同的细胞大小和配置可以提供不同层次的效率和性能包括颗切割或分裂细胞,multi-busbar(黑带)细胞,和最近用木瓦盖细胞使用薄重叠的晶圆条。更详细的信息在不同的细胞类型和太阳能电池板,看到完整的beplay体育.apkbeplay全站Appbeplay全站App太阳能光伏电池技术审查。

大多数住宅太阳能电池板包含60 mbeplay全站Appbeplay体育.apkono或多晶电池串联连接在一起通过汇流30 - 40伏之间产生一个电压,这取决于使用的细胞类型。更大的太阳能电beplay全站Appbeplay体育.apk池板用于商业系统和公用事业规模的太阳能农场包含72个或更多的细胞和运行在更高的电压。互连的电触点被称为细胞汇流并允许电流流过电路中所有的细胞。

2。玻璃

挡风玻璃表保护光伏电池从冰雹天气和影响或机载碎片。玻璃通常是高强度回火玻璃3.0到4.0毫米厚,设计抵抗机械载荷和极端的温度变化。IEC最低标准冲击试验需要太阳能电池板能够承受冰雹石头的影响1英寸(25毫米)直径60英里旅beplay全站Appbeplay体育.apk行(27 m / s)。在发生意外事故或严重影响比标准玻璃钢化玻璃也更加安全,因为它打破了成微小的碎片,而不是锋利的锯齿状的部分。

提高效率和性能高递送的玻璃被多数制造商非常低铁内容和背部上的抗反射涂层减少损失和提高光传输。

3所示。铝框

铝框架中扮演着一个关键的角色由保护层压板的边缘部分住房的细胞,并提供一个坚实的结构安装太阳能电池板的位置。beplay全站App挤压铝部分设计是非常轻量级的,僵硬的和能够承受极端压力和加载从高风和外部力量。

铝框架可以是银或电镀黑色和根据面板制造商拐角部分可以是完蛋了,按下或夹在一起提供不同层次的强度和刚度。

4所示。伊娃的电影

伊娃代表的乙烯醋酸乙烯酯是一个特别设计的聚合物高度透明(塑料)层用于封装细胞和它们的位置在制造。EVA材料必须非常耐用和宽容的极端的温度和湿度,它在长期中扮演一个重要组成部分的性能通过防止水分和灰尘进入。

叠层两侧的光伏电池提供了一些减震,帮助保护细胞和连接导线振动和突然的影响从冰雹石头和其他对象。高质量的伊娃电影所谓的高度“交联”可以长寿的区别或面板故障由于进水。在制造细胞第一次封装中的伊娃在组装前玻璃和后板。

5。相对

相对的是后最常见的太阳能电池板层作为一个防潮层和最后的外部皮肤提供机械和电气绝缘保护。beplay体育.apkbeplay全站App相对材料是由各种聚合物或塑料包括PP、PET和门静脉血流量提供不同级别的保护,热稳定性和长期抗紫外线。相对层的颜色通常是白色的,但也可以明确或黑色根据制造商和模块。

泰德拉的聚氟乙烯材料杜邦公司被称为一个领先的高性能光伏模块制造用的床单。

双玻璃面板——有两面的和无框架板等板使用后玻璃嵌板而不是聚合物相对。后侧玻璃比大多数相对更持久和更持久的材料,所以一些制造商提供了一个30年性能保证双玻璃面板。

6。接线盒和连接器

接线盒是小防风雨的外壳位于面板的后侧。它需要安全地把电缆互连板所需。接线盒是重要的,因为它是中央地方的所有细胞集互连,必须防止水分和污垢。

旁路二极管

接线盒也房屋旁路二极管需要防止当前发生在细胞着色或脏。二极管只允许电流在一个方向和一个典型的60-cell 20光伏电池面板分为3组,每一个都有旁路二极管防止反向电流。不幸的是,旁路二极管可以故障转移时间和可能需要更换,所以接线盒的封面通常能够被删除服务,尽管现在许多现代太阳能电池板使用更高级的持久的二极管和non-serviceable分线盒。beplay体育.apkbeplay全站App了解更多关于旁路二极管的工作原理在这里。

beplay全站App太阳能MC4连接器

几乎所有的太阳能电池板beplay全站Appbeplay体育.apk都是连接在一起使用特殊的抗风化的称为MC4连接器插头和插座。术语MC4代表多触点4毫米直径的连接器。由于极端天气条件,连接器必须非常健壮、安全、耐紫外线和保持良好的连接以最小的电阻低和高电压1000 v。

连接器设计使用标准4毫米和6毫米双绝缘太阳能直流电缆与镀锡铜多股核心最小阻力和增加耐用性。beplay全站App正确组装连接器的一个特殊的卷边工具用于抑制多股电缆内部终端然后插入并拍摄到MC4住房。

注意:有几种不同类型的MC4连接器,看起来相似但并不总是安全组合在一起。同一类型的连接器必须使用以减少潜在的水进入或插头故障从而导致电弧甚至火灾。上面所示的MC4连接器和下一代MC4-EVO-2连接器(没有显示),都是由史陶比尔,唯一不同的连接器可以一起使用。

beplay全站App太阳能电池板组装和制造

beplay全站Appbeplay体育.apk太阳能电池板组装在先进制造设施使用自动化机械设备和传感器精确定位组件与极端的准确性。制造厂必须非常的干净和控制,以防止任何污染在组装。

整个生产过程检查面板和细胞和使用先进的光学/成像传感器检查,以确保所有的组件的位置正确和细胞晶片,非常精致,在装配过程中不损坏或破裂。根据制造商最后的面板组装是彻底检查使用数量的测试包括电致发光(EL)或flash测试来确定细胞中的任何缺陷可能导致失败一旦暴露在阳光和高温多年。

下面是一个视频从Tindo太阳能、澳大利亚太阳能电池板制beplay全站App造商。

beplay全站App太阳能电池板退化和故障

beplay体育.apk一般很可靠,因为它们没有移动部件,需要很少的维护。然而,他们可以在预期的失败或表现不佳25年的生活由于许多不同的原因。是正常的细胞会慢慢失去权利由于被称为光致退化或盖子导致平均每年0.5%的损失。这种缓慢降解通常不明显,大多数太阳能电池板仍执行原额定容量的80%或更高二十年后根据所使用的类型的细胞。beplay体育.apkbeplay全站App中指定的退化是制造商的保修,阅读更多关于性能beplay全站App太阳能电池板的保证。

不幸的是,太阳能电池板等也会遭beplay全站Appbeplay体育.apk受更严重的问题微裂缝由于很多原因和更严重的退化。任何由于高压力影响,安装实践或穷人走在屋顶板可引起细胞中的小骨折。这些问题往往很难发现,如果离开了好几年了,可以发展成热点和灭弧或火灾等造成灾难性的失败。幸运的是,有一些方法可以减少失败的可能性和大多数制造商都改善面板的设计和制造,减少短期和长期问题。了解更多关于beplay全站App太阳能电池板微裂缝和热点等问题。

可持续性

是一个免费的阳光和太阳能beplay全站App可再生能源永远不会枯竭。化石燃料,另一方面,是释放的资源有限温室气体和其他微粒在开采、加工、燃烧。相比之下,太阳能板在使用时不产beplay全站Appbeplay体育.apk生任何排放,但它们是由几种不同的材料需要不同的资源和能源。能源用于提取原材料和生产一个产品被称为“具体能源”。需要的产品的时间偿还蕴藏能量测量。这是众所周知的总能量还债的时候了(EPBT)。

典型的硅晶体太阳能电池板将产生足够的能量在2年内偿还蕴藏能量beplay全站App的安装。然而,随着面板效率增加了回报时间减少到小于1.5年在许多领域有着较高的平均太阳辐射。beplay全站App

下面的图表了化石燃料的燃烧排放的增长在过去的250年。图像信用ourworldindata.org

现代高效晶体硅太阳能电池板产生足够的能量在2年内偿还蕴藏能量。beplay体育.apkbeplay全站App这是由多个详细研究和支持生命周期分析。然而,很多的研究现在已经过时,因为太阳能光伏电池效率从15%上升到20%(增长35%)在过去的几年beplay全站App里,和回报时间估计低至一年。考虑一个典型的太阳能电池板将持续20 - 3beplay全站App0年,它将很容易偿还蕴藏能量多次抵消数千吨的碳排放。

太阳能电beplay全站Appbeplay体育.apk池板有毒吗?

尽管大量的信息传播关于太阳能电池板是有毒的,现代晶体硅太阳能电池板包含几乎beplay体育.apkbeplay全站App没有有毒物质。索赔的有毒太阳能电池板主要来自过时的薄膜beplay全站Appbeplay体育.apk太阳能电池板(碲化镉- CdTe)含有微量的镉和碲化。然而,除非这些(比较少见)板分成碎片,微量的镉是包含在伊娃层,不能过滤出来。

现代晶体硅太阳能电池板只包含一个微量的铅焊料用于细胞相beplay全站Appbeplay体育.apk互连接。然而,焊料的使用也被淘汰与新加入技术和母线压缩导电胶材料。值得注意的焊料用于成千上万的电气设备和电器。有更多的有毒元素用于消费电子设备、手机、电脑、和电视,这就是为什么电子垃圾或者电子垃圾是一个大的全球性问题。

全世界大约99%的太阳能电池板安装今天beplay全站Appbeplay体育.apk的硅晶体和不含镉和碲化。beplay全站Appbeplay体育.apk太阳能电池板非常温和,即使损坏他们不造成任何污染细胞封装在非常耐用的聚合物层和不包含容易溶性材料。然而,就像所有电器、太阳能电池板需要收集和回收的生活,我们下beplay全站Appbeplay体育.apk面的部分中讨论。

引用

详细的生命周期分析太阳能光伏电池板和系统beplay全站App

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  生产硅晶圆

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• 电气工程和技术- - - - - -www.electrical4u.com

回收利用太阳能电池板beplay全站Appbeplay体育.apk

因为大多数太阳能电池板beplay全站Appbeplay体育.apk安装在过去20年里仍在使用没有太阳的体积浪费。然而,未来10 - 20年许多系统将达到生命的终结(EOF),预计将有一个非常大的体积增加solar-related需要回收废物。beplay全站Appbeplay全站App太阳能电池板回收是一个新兴行业的大部分材料是相对容易回收等铝框架和安装系统。大多数太阳beplay全站App能电池板制造商正在推动更可持续和现在非营利的一部分PV周期组织——“光伏循环和废物持有者提供成员更好的回收,确保回收率高于行业标准。”

• 在澳大利亚,有几家公司可以回收旧的或损坏的太阳能电池板包括阿德莱德beplay体育.apkbeplay全站AppReclaimPV。http://reclaimpv.com/

• 在欧洲,法国的废物管理公司威立雅开设了第一个专用太阳能电池板回收设施在法国南部能够恢复和回收材beplay全站App料的95%。

• 为进一步阅读这里是一篇好文章更新关于太阳能电beplay全站App池板回收。