太陽能電池組件的分類介紹，主要原材料及部件有哪些？

太陽能電池組件(Solar Module)也叫太陽能光伏組件(PV Module)，通常還簡稱為電池板或光伏組件。太陽能電池組件是把多個(gè)單體的太陽能電池片根據(jù)需要串并聯(lián)起來，并通過專用材料和專門生產(chǎn)工藝進(jìn)行封裝后的產(chǎn)品。那么太陽能電池組件有哪些分類？主要原材料及部件有哪些？



太陽能電池組件是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部分。其作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來，或推動(dòng)負(fù)載工作。太陽能電池組件的質(zhì)量和成本將直接決定整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。

單個(gè)太陽能電池往往因?yàn)檩敵鲭妷禾停敵鲭娏鞑缓线m，晶體硅電池本身又比較脆，難以獨(dú)立抵御外界惡劣條件。因而在實(shí)際使用中需要把單體太陽能電池進(jìn)行串、并聯(lián)。并加以封裝，接觸外連電線，成為可以獨(dú)立作為光伏電源使用的太陽能電池組件。

太陽能電池組件有哪些分類？

硅太陽能電池可分為：單晶硅太陽能電池、多晶硅薄膜太陽能電池、非晶硅薄膜太陽能電池。

一、單晶硅太陽能電池

單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為17%左右，最高的達(dá)到24%，這是所有種類的太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的，但制作成本很大，以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進(jìn)行封裝，因此其堅(jiān)固耐用，大部分廠商一般都是提供25年的質(zhì)量保證。



二、多晶硅太陽能電池

多晶硅太陽電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不多，但是多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少，其光電轉(zhuǎn)換效率約15%左右。從制作成本上來講，比單晶硅太陽能電池要便宜一些，材料制造簡便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。此外，多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。從性能價(jià)格比來講，單晶硅太陽能電池還略好。



三、非晶硅太陽能電池

非晶硅太陽電池是1976年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽電池，它與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不同，工藝過程大大簡化，硅材料消耗很少，電耗更低，它的主要優(yōu)點(diǎn)是在弱光條件也能發(fā)電。但非晶硅太陽電池存在的主要問題是光電轉(zhuǎn)換效率偏低，國際先進(jìn)水平為10%左右，且不夠穩(wěn)定，隨著時(shí)間的延長，其轉(zhuǎn)換效率衰減。



多晶硅薄膜電池由于所使用的硅較單晶硅少，又無效率衰退問題，并且有可能在廉價(jià)襯底材料上制備，其成本遠(yuǎn)低于單晶硅電池，而效率高于非晶硅薄膜電池，因此，多晶硅薄膜電池不久將會(huì)在太陽能電地市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。

太陽能電池組件主要原材料及部件有哪些？

1、光伏玻璃：電池組件采用的面板玻璃是低鐵超白絨面鋼化玻璃。一般厚度為3．2mm和4mm，建材型太陽能電池組件有時(shí)要用到5~10mm厚度的鋼化玻璃，但無論厚薄都要求透光率在90％以上。低鐵超白就是說這種玻璃的含鐵量比普通玻璃要低，從而增加了玻璃的透光率。同時(shí)從玻璃邊緣看，這種玻璃也比普通玻璃白，普通玻璃從邊緣看是偏綠色的。鋼化處理是為了增加玻璃的強(qiáng)度，抵御風(fēng)沙冰雹的沖擊，起到長期保護(hù)太陽能電池的作用。對(duì)面板玻璃進(jìn)行鋼化處理后，玻璃的強(qiáng)度可比普通玻璃提高3～4倍。

2、EVA膠膜：乙烯與醋酸乙烯脂的共聚物，是一種熱固性的膜狀熱熔膠，是目前太陽能電池組件封裝中普遍使用的黏結(jié)材料。太陽能電池組件中要加入兩層EVA膠膜，兩層EVA膠膜夾在面板玻璃、電池片和TPT背板膜之間，將玻璃、電池片和TPT黏合在一起。它和玻璃黏合后能提高玻璃的透光率，起到增透的作用，并對(duì)電池組件功率輸出有增益作用。

3、背板材料：太陽能電池組件的背板材料根據(jù)電池組件使用要求的不同，可以有多種選擇。一般有鋼化玻璃、有機(jī)玻璃、鋁合金、TPT復(fù)合膠膜等幾種。用鋼化玻璃背板主要是制作雙面透光建材型的太陽能電池組件，用于光伏幕墻、光伏屋頂?shù)龋瑑r(jià)格較高，組件重量也大。除此以外目前使用最廣的就是TPT復(fù)合膜。TPT復(fù)合膜具有不透氣、強(qiáng)度好、耐候性好、使用壽命長、層壓溫度下不起任何變化、與黏結(jié)材料結(jié)合牢固等特點(diǎn)。

這些特點(diǎn)正適合封裝太陽能電池組件，作為電池組件的背板材料有效地防止了各種介質(zhì)尤其是水、氧、腐蝕性氣體等對(duì)EVA和太陽能電池片的侵蝕與影響。常見復(fù)合材料除TPT以外，還有TAT(Tedlar薄膜與鋁膜的復(fù)合膜)和TIT(Tedlar薄膜與鐵膜的復(fù)合膜)等中間帶有金屬膜夾層結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜。這些復(fù)合膜還具有高強(qiáng)、阻燃、耐久、自潔等特性，白色的復(fù)合膜還可對(duì)陽光起反射作用，能提高電池組件的轉(zhuǎn)換效率，且對(duì)紅外線也有較強(qiáng)的反射，可降低電池組件在強(qiáng)陽光下的工作溫度。

4、接線盒與旁路二極管：太陽能電池組件專用接線盒是電池組件內(nèi)部輸出線路與外部線路連接的部件，從電池板內(nèi)引出的正負(fù)極匯流條進(jìn)入接線盒內(nèi)，插接或用焊錫焊接到接線盒中的相應(yīng)位置，外引線也通過插接、焊接和螺釘壓接等方法與接線盒連接。接線盒內(nèi)還留有旁路二極管安裝的位置或直接安裝有旁路二極管。

當(dāng)有較多的太陽能電池組件串聯(lián)組成電池方陣或電池方陣的一個(gè)支路時(shí)，需要在每塊電池板的正負(fù)極輸出端反向并聯(lián)二極管，這個(gè)并聯(lián)在組件兩端的二極管就叫旁路二極管。

旁路二極管的作用是防止方陣串中的某個(gè)組件或組件中的某一部分被陰影遮擋或出現(xiàn)故障停止發(fā)電時(shí)，在該組件旁路二極管兩端會(huì)形成正向偏壓使二極管導(dǎo)通，組件串工作電流繞過故障組件，經(jīng)二極管旁路流過，不影響其他正常組件的發(fā)電，同時(shí)也保護(hù)被旁路組件避免受到較高的正向偏壓或由于“熱斑效應(yīng)”發(fā)熱而損壞。



5、電池片：晶體硅太陽能電池片分為單晶硅電池片和多晶硅電池片，每塊電池片電壓約0.5V，規(guī)格尺寸主要是125mm×125mm、電流約5-6A，功率約2.5-3W；156mm×156mm，電流約8-9A，功率約4-5W，厚度一般在170～220um。電池片表面有一層藍(lán)色的減反射膜，還有銀白色的電極柵線。其中很多條細(xì)的柵線，是電池片表面電極向主柵線匯總的引線，兩條寬一點(diǎn)的銀白線就是主柵線，也叫電極線或上電極。電池片的背面也有兩條銀白色的主柵線，叫下電極或背電極。電池片與電池片之間的連接，就是用互連條焊到主柵線上實(shí)現(xiàn)的。一般正面的電極線是電池片的負(fù)極線，背面的電極線是電池片的正極線。而電池片的面積大小與輸出電流和發(fā)電功率成正比，面積越大，輸出電流和發(fā)電功率越大。