Mga Materyales ng Solar Panel Modules — Layer by Layer

Mabilis na sagot: Ang isang solar panel module ay binubuo ng walong pangunahing materyales, bawat isa ay may partikular na tungkulin sa stack. Ang tempered low-iron front glass ay nagdadala ng optical load at nagpoprotekta sa mga cells. Ang encapsulant — kadalasan EVA — ay nagbubuklod sa mga layer at nagtataboy ng moisture, at ito ay nagko-crosslink sa humigit-kumulang 150 °C habang nagla-laminate. Ang mga solar cell ang bumubuo ng kuryente. Ang ribbon ang nag-uugnay sa kanila, ang backsheet ang nagse-seal sa likuran laban sa UV at moisture, ang junction box ang nagdadala ng output, at ang aluminium frame ang nagbibigay ng mekanikal na tibay at mounting interface. Dalawang mas maliliit na bagay ang kumukumpleto sa listahan: ang edge sealant at ang mga insulating material sa loob ng box. Ang bawat materyal ay may specification na mahalaga — glass transmittance, encapsulant gel content, backsheet dielectric strength — at ang hindi pagtutugma ng alinman sa dalawa sa kanila ay lumalabas mamaya bilang delamination, corrosion o bigong safety test.

PV Module Manufacturing · ni Jerry, Ooitech

Introduction

Ang optical na tungkulin ng cover glass surface, at kung bakit ang texture ay tinutukoy sa halip na hindi sinasadya, ay saklaw sa bakit ang salamin ng solar panel ay may texture.

Karamihan sa mga photovoltaic module ay binubuo ng ilang pangunahing materyales. Ang isang tipikal na solar module ay binubuo ng front surface material, solar cells, encapsulant material, back surface material, ang frame at ilang supporting parts. Ang bawat layer ay may sariling tungkulin, at magkasama nilang tinutukoy kung gaano kahusay ang performance ng module at kung gaano ito katagal tumatagal. Isa-isahin natin ang mga ito.

Front Surface Material

Ano ang ginagawa nito at bakit glass ang nananaig

Ang front surface material ng isang PV module ay dapat may mataas na transmittance sa wavelength range na magagamit ng mga solar cell, kasama ang mababang refractive index, upang ang sikat ng araw ay masipsip nang epektibo hangga't maaari. Bukod sa transmission at reflection, ang front material ay dapat hindi tinatagusan ng tubig, may magandang impact resistance, nananatiling stable sa ilalim ng pangmatagalang UV exposure, at may mababang thermal resistance upang maiwasan ang tubig o water vapor na makakalawang sa metal contacts at interconnects, na magpapaikli sa service life ng module.

Dahil ang mga module ay nasa labas at madalas na nahaharap sa malupit na panahon tulad ng hangin, buhangin, ulan at niyebe, ang front material ay nangangailangan din ng tiyak na rigidity upang protektahan ang mga cell sa loob mula sa panlabas na impact.

May ilang pagpipilian para sa front surface, kabilang ang acrylic, polymers at glass. Ang pinakakaraniwang pagpipilian ay tempered low-iron glass, dahil ito ay mababa ang gastos, matibay, stable, mataas ang transparency, watertight, airtight, at nag-aalok ng magandang self-cleaning performance.

Solar Cells

Ang puso ng pagbuo ng kuryente

Ang solar cell ay isa sa pinakamahalagang bahagi ng isang PV module at direktang tumutukoy sa kabuuang power output ng module. Ito ay isang semiconductor wafer na bumubuo ng kuryente mula sa sikat ng araw, at hangga't natutugunan ang ilang illumination conditions, ang cell ay naglalabas ng boltahe at bumubuo ng current kapag nakakonekta sa isang circuit.

Maraming pagpipilian sa cell. Sa process technology, kabilang dito ang TOPConBC, HJT at iba pa. Sa size specification, may 182, 183, 210 at higit pa. Kahit sa parehong technology at size, ang mga cell ay karagdagang ginagrado ayon sa efficiency.

Encapsulant Material

Ang bonding layer na nagbubuklod sa lahat

Ang encapsulant ay nagbibigay ng adhesion sa pagitan ng mga solar cell at ng front at back surfaces ng module. Dapat itong manatiling stable sa ilalim ng mataas na temperatura at malakas na UV exposure. Dapat din itong optically transparent, may mababang thermal resistance at mataas na electrical resistance.

Ang EVA (ethylene vinyl acetate) ay ang pinakakaraniwang ginagamit na encapsulant. Ito ay dumarating bilang manipis na film na inilalagay sa pagitan ng mga cell at ng front at back surfaces, na bumubuo ng sandwich structure. Ang sandwich na ito ay pinapainit sa 140-150°C sa ilalim ng tiyak na pressure sa loob ng isang panahon, na nagpapahintulot sa EVA na mag-polymerize at magbuklod sa module. Sa larawan sa ibaba, ang semi-transparent na film sa ibabaw ng mga cell ay EVA.

Backsheet

Ang protektibong rear surface

Ang PV backsheet ay ang rear surface ng module. Ang mga pangunahing kinakailangan nito ay mababang thermal resistance at ang kakayahang pigilan ang tubig o water vapor. Ang mga single-glass module ay karaniwang gumagamit ng polymer film bilang backsheet, habang ang mga double-glass module ay gumagamit ng glass sa halip, dahil ang transparent glass back ay maaaring sumipsip ng liwanag na naaaninag mula sa lupa at magdagdag sa power output.

PV Ribbon (Tin-Coated Copper Ribbon)

Paano kinokolekta at dinadala ang current

Ang PV ribbon, isang tin-coated copper ribbon, ay pangunahing nahahati sa interconnect ribbon at bus ribbon. Ang interconnect ribbon ay nag-uugnay sa mga cell sa loob ng isang module; ito ay direktang hinihinang sa conductive busbars sa ibabaw ng cell ng isang stringer machine, na nagko-conduct at kumokolekta ng current mula sa bawat cell. Ang bus ribbon ay nag-uugnay sa mga cell string sa loob ng isang module; ito ay hinihinang sa mga interconnect ribbon at tinipon ang current na ginawa ng mga cell papunta sa junction box.

Ang base ng PV ribbon ay copper metal, na pinahiran ng manipis na layer ng tin. Ang copper base ay nag-aalok ng mataas na conductivity at mababang resistance, na nagpapababa ng internal resistance ng module at nagbabawas ng power loss. Ang tin coating ay kailangan dahil ang copper ay may mataas na melting point at mahinang solderability sa sarili nito; ang paglalagay ng tin sa copper base ay nagbibigay sa ribbon ng magandang weldability at nagpapahintulot sa interconnect ribbon na kumapit nang matibay sa mga busbars sa ibabaw ng cell, na tinitiyak ang magandang daloy ng current.

Junction Box

Ang tulay patungo sa external circuit

Ang junction box ay nagpapadala ng current sa PV module. Ito ay kumokonekta sa internal bus ribbon at nag-uugnay sa module sa external circuit. Kailangan nito ng magandang electrical performance, at ang disenyo at sukat nito ay dapat matugunan ang mga pangangailangan ng operating environment, kabilang ang electrical, mechanical, heat-resistant, corrosion-resistant at weather-resistant na mga kinakailangan, habang hindi nagdudulot ng pinsala sa mga gumagamit o sa kapaligiran. Ang mga karaniwang PV module junction box ay gumagamit ng MC4 quick connectors.

Frame

Lakas, sealing at madaling pag-install

Ang frame ay may ilang layunin. Una, pinoprotektahan nito ang gilid ng salamin at pinipigilan ang module na mabasag sa ilalim ng panlabas na puwersa. Pangalawa, kasama ng edge sealant, pinapalakas nito ang sealing performance ng module. Pangatlo, lubos nitong pinapabuti ang pangkalahatang mekanikal na lakas ng module. Pang-apat, ginagawa nitong mas madaling i-install at i-transport ang module, at nagsisilbi itong carrier na nag-uugnay sa module sa mounting structure, upang ang tamang pagkakabit ay naghahatid ng pinakamahusay na load resistance, mula sa mga single fixture hanggang sa integrated arrays at pinapalakas ang mekanikal na kakayahan ng buong power station system.

Sealant

Pinipigilan ang pagpasok ng moisture

Ang sealant ay ginagamit upang idikit ang junction box sa PV backsheet, pinapanatiling watertight ang agwat sa pagitan ng mga ito at pinapabuti ang weather resistance ng module. Idinidikit din nito ang module sa frame, pinapalakas ang koneksyon sa pagitan ng dalawa at pinipigilan ang water vapor na makapasok sa module.

Pananaw ng Ooitech

Naniniwala ang Ooitech: ang performance at lifespan ng isang solar module ay nakasalalay sa kung gaano kahusay nagtutulungan ang mga layered na materyales nito, mula sa front glass hanggang sa sealant, bilang isang sistema.