地面用晶体硅太阳电池组件.ppt

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1、地面用晶体硅太阳电池组件基础知识2007年3月太阳能电池是一种利用光生伏打效应把光能转变为电能的器件，以单晶硅和多晶硅为基体材料制作的太阳能电池，统称为晶体硅太阳能电池。单晶硅太阳电池多晶硅太阳电池光生伏打效应当阳光照射PN结时，半导体的原子由于获得了能量大于材料禁带宽度的光子而释放出电子，从而出现了电子-空穴对，并在内建电场的作用下，将电子趋向N型区，将空穴趋向P型区。这样一来，在N型区便会有过剩的电子，在P型区便会有过剩的空穴。在这种情况下，就会在PN结的附近形成与原来的内建电场方向相反的光生

2、电场。这个光生电场除了能抵消内建电场的作用外，还能使P型区带正电，使N型区带负电。于是，在N型区和P型区之间便产生了电动势，这就是光生伏打效应。单体太阳能电池特性薄而脆易腐蚀工作电压较低（平均值在0.48V~0.50V左右），输出功率较小（在0.74W~3.4W之间）不能经受较大力的撞击不能长期裸露使用远不能满足一般用电设备的电压要求晶体硅太阳电池组件：由若各个单体太阳能电池串、并联连接和严密封装而成的，可以将光能转变为电能的一种半导体装置。晶体硅光伏组件根据采用的电池片状况和使用方式，分为：工程组

3、件（大组件）：是指以完整电池片封装的，多块组件组合成方阵后，与控制器、逆变器(并网逆变器)、蓄电池组等组成中、大型光伏发电系统的组件。最大系统电压大于600V。民用组件（小组件）：是指通过电池片划片，以划小后的电池片组合封装而成的组件，输出功率一般＜30W，最大系统电压为50V，适用于小型光伏发电系统。民用组件太阳帽、太阳能手机充电电源、太阳能路灯、庭院灯等等。独立光伏发电系统示意图光伏并网发电系统示意图目前地面用晶体硅太阳电池组件的生产制造仍沿用1970年代后期研发，1980年代建立起来的工业制造

4、标准结构。整体为平板式结构。通常正面采用低铁钢化玻璃、背面采用绝缘、防潮、耐久性好的材料,如TPT等，也有采用玻璃作为背面封装材料的，双层玻璃组件多见于BIPV和幕墙组件。正面和背面之间采用EVA作为封装密封填充材料。结构及外形形象地把这种结构的组件称为“玻璃三明治式”平板型组件正面和背面外形图平板式晶体硅太阳电池组件的完整结构示意图1.铝边框；2.密封胶；3.低铁钢化玻璃；4.晶体硅太阳电池片；5.互连条；6.EVA；7.TPT；8.电缆；9.接线盒；10.汇流条。各种材料的作用铝边框：保护组件、

5、抵御外部机械损伤，铝边框上设计有安装孔，通过铝边框对组件进行机械安装。密封胶：将组件与铝边框粘结起来，并对组件边缘起密封绝缘作用。低铁钢化玻璃：具有高的透光率，长期密封保护太阳电池。晶体硅太阳电池片：光电转换器件互连条：对电池片进行电气连接EVA：将低铁钢化玻璃、太阳电池片、TPT等各层材料粘结起来，形成具有弹性的密封体，抵御外机械力对电池片的损伤，消除各零件之间由于温度变化产生位移的应力。TPT：耐光、防潮、防腐，长期密封保护太阳电池。电缆：对组件进行电性能引出，与其它组件和装置进行电气连接。接线

6、盒：在接线盒内进行组件电极引出线与电缆的连接，保护电极引出线与外界的交界面及与电缆的连接点。为防止热斑效应对太阳电池的损伤，在接线盒内应安装旁路二极管。汇流条：对电池片串进行电气连接，并作为电极引出线使用。目前常见的组件连接方式36片电池片串联组件54片电池片串联组件60片电池片串联组件72片电池片串联组件96片电池片串联组件72个单体电池串联封装组件的电池连接示意图36片单体电池串联封装组件的电池连接示意图组件制造工艺流程图备料焊接叠层电气检查层压封装安装边框性能检测备料：为各工序进行原材料的准备

7、，便于原材料的统一管理和控制。焊接：将互联带焊接在电池的的正表面（负极）上，然后将焊接好的电池串接起来，并进行电气检查。叠层：将焊接好的电池串按要求排列和用汇流条连接起来，并与封装材料钢化玻璃、EVA、虹吸玻璃、TPT等封装材料逐层组合。将叠层好的电池组件真空热压密封，固化定型。安装边框：将固化好的组件切边、装框、装接接线盒、清理组件外观。安装边框的目的是提高组件的机械强度，同时便于工程安装。性能检测：按工艺要求在标准测试条件下（AM1.5,25±2℃，幅照度：1000W/㎡)对组件进行分等,要求要

8、给出：最大功率、开路电压、短路电流、工作电压、工作电流。电性能参数额定电压(Vm)：在规定的工作条件下，依据同一类型光伏发电器的特性选择确定其输出电压，使这一类光伏发电器的输出功率都接近最大功率，这个电压叫做额定电压。额定功率(Pm)：在规定的工作条件下，光伏发电器在额定电压下的输出功率。最大功率：在太阳电池的伏安特性曲线上，电流电压乘积的最大值额定电流(Im)：在规定的工作条件下，光伏发电器在额定电压下的工作电流。开路电压(Voc)：在一定的温度和辐照条件下，光伏发