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在光伏组件不能说的秘密里,究竟藏着多少秘密?

国际太阳能光伏网  来源:光伏盒子  日期:2017-09-12
  在光伏组件不能说的秘密里,究竟藏着多少秘密?
 
  提起组件,大的第一反映都是单晶硅、多晶硅、电池片等等……但很少有人知道,在组件的门道里,其实藏着很多我们不知道的秘密。
 
  一、什么是光伏组件?
 
  光伏组件(俗称太阳能电池板)由太阳能电池片(整片的两种规格125*125mm、156*156mm、124*124mm等)或由激光切割机机或钢线切割机切割开的不同规格的太阳能电池组合在一起构成。
 
  太阳能电池片的主要构成为硅料,硅从沙子中提取,经过加工得到电池片,电池片主要分为晶硅类和非晶硅类,其中晶硅类电池片又可以分为单晶电池片和多晶电池片。
 
  之后将太阳能电池片封装在一个不锈钢、铝或其他非金属边框上,安装好上面的玻璃及背面的背板、充入氮气、密封就得到了整体组件,也就是光伏组件或说是太阳电池组件。
 
  二、目前商业化较成功的光伏组件根据材料和工艺的不同进行分类,市场应用率较高的有如下两类:
 
  1、晶体硅电池:单晶、多晶、HIT;
 
  2、薄膜电池:非晶硅、CIGS、CdTe。
 
  光伏组件是一套光伏系统中最核心的部分,那么它是怎样制造的呢?从最上游的原材料到最终的光伏组件产品,需要经过多晶硅料、硅锭/硅棒、光伏电池片、光伏组件等四个环节,然后才能铺在屋顶上发电为您赚钱。
 
  三、神奇的光伏组件是怎样制成的?
 
  第一个环节:多晶硅料
 
  多晶硅料是半导体行业的基础原料,也是光伏产业的基础原料。
 
  多晶硅的制作流程大致为:
 
  通过冶炼工艺将SiO?冶炼还原为98%纯度的工业Si,再通过改良西门子法或者硅烷流化床法进一步把工业级Si提纯到99.9999%的太阳能级多晶硅。
 
  第二个环节:单晶组件制造流程
 
  单晶电池组件的制造始于单晶炉,在单晶炉中将“籽晶”放于旋转轴上让硅晶体围绕其缓慢生长。
 
  单晶炉的生长特征使得每一根单晶棒都是圆的,单晶电池生产过程中还必须要有一个切方的过程。这样的方形单晶片有利于电池组件的空间利用!
 
  (硅片需要经过处理以后才会具有导电、发电的特性;在制作电池片过程中需要制绒工艺使得表面凹凸不平,从而有利于光子的捕获;为了获得最良好的导电性能,电池片往往采用银浆导电。电池片上的白亮色就是镀上去的银浆用于导电。)
 
  第三环节:多晶组件制造流程
 
  多晶的制造流程就相对“粗放”一些,在多晶炉中直接融化多晶硅制作成“多晶硅锭”,由于是直接铸锭而非缓慢生长,硅锭的内部晶粒相对杂乱无章一些(正是这一原因导致多晶组件的转化效率相对较低)。同时也正是因为这样的制造流程,多晶硅锭在铸造的过程中就直接铸造成为“方形硅锭”而无需切方流程,制作出来的硅片也是完美的正方形(单晶硅片的四角则为圆弧)。

 
 
  (单晶硅片由于四个角均为弧形,所以封装成为组件之后单晶组件会有留白,会有大约3%的封装损失。而多晶硅片为完美的正方形,不存在这方面的封装损失,这使得多晶组件一定程度上弥补了效率。)
 
  了解了上述流程,区分单晶组件和多晶组件就非常简单啦!
 
  单晶硅片由于四个角均为弧形,所以封装成为组件之后单晶组件会有留白,会有大约3%的封装损失。而多晶硅片为完美的正方形,不存在这方面的封装损失,这使得多晶组件一定程度上弥补了效率。
 
 
  在了解了神奇的光伏组件制造过程,您又是否心痒难耐想迫不及待地给自家楼顶来上几块呢?
 
  四、光伏组件生产线概况
 
  光伏组件自动化生产线将光伏组件生产过程全部自动化,由各种作业单元组合完成,能够实现上 料后的光伏组件全部过程自动化。作业单元包括两类:功能单元与传输单元。功能单元属于自动化生产线的核心单元,包括层压机、红外检测仪、自动测试仪、自动串焊机、自动组框 组角装框机等;传输单元包括焊接汇流传输台、EAV/TPT 敷设单元、排序分流单元、多功 能输送单元、自动翻转机、缓存堆栈机及其他辅助设备。
 
  自动化生产线可大大降低封装工序的人工成本。一条传统的150MW手动生产线大约需要200 名工人,全自动生产线仅需 15-20 名工人。
 
QQ截图20170912163753
 
  五、光伏组件选型要点
 
  1、颜色与质感。
 
  2、寿命与稳定性:25年~30年。
 
  3、转换效率(下表中的值为市面的平均值,部分厂家效率远高于改值)。
 
QQ截图20170912164943
 
  4、透光性(对非晶硅及双玻组件而言)。
 
  5、尺寸和形状(对BIPV系统而言)。
 
  六、光伏组件的温度系数影响着发电量的,到底是怎么影响的呢?
 
  现在正值夏季,太阳非常好,很多人就会认为再这样的天气里,光伏组件发电量肯定会非常高。但很多人不知道的是:光伏组件的温度系数影响着发电量的,到底是怎么影响的呢?
 
  温度系数是材料的物理属性随着温度变化而变化的速率,不同的材料温度系数有所差别,在不同温度环境下的表现也不尽相同。温度系数可以直观的比较材料在高温环境下的表现优劣,简单的说,温度系数绝对值越低,材料的耐高温表现则越优异。
 
  对于光伏组件来说,温度的变化主要分三个方面,温度与开路电压的关系、温度与短路电流的关系、温度与输出功率的关系。
 
  七、光伏组件的调整境况
 
  近日,国家能源局、工信部以及国家认监委联合下发《关于提高主要光伏产品技术指标并加强监管工作的通知》,该通知主要规定了最新的光伏组件的市场准入效率和领跑者技术的指标。
 
  对单晶、多晶的组件转换效率进行调整
 
调整后的指标如下图所示: 
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