I materiali principali per l'assemblaggio di moduli fotovoltaici includono vetro temperato, pellicola EVA, celle solari, fogli di fondo, cornici in lega di alluminio e scatole di giunzione. Questi materiali lavorano insieme per ottenere funzioni come la conversione fotoelettrica, la protezione strutturale e la trasmissione attuale.
Diagramma schematico del modulo fotovoltaico solare
I frame dei pannelli solari, noti anche come frame di estrusione in alluminio, sono componenti chiave dei pannelli solari. Questi fotogrammi sicuri e sigillano i componenti del pannello solare, incluso il foglio di back -back solare e il vetro di copertura. I frame in alluminio forti ma leggeri non solo forniscono supporto meccanico per le celle solari, ma migliorano anche la resistenza del pannello solare alle condizioni meteorologiche e ad altri fattori esterni.
Le cornici in alluminio rafforzano la rigidità complessiva dei pannelli solari, consentendo loro di resistere al peso della neve accumulata e ad altre forze che possono incontrare durante la loro durata.
La resistenza alla corrosione intrinseca del telaio in alluminio lo rende un materiale essenziale per proteggere i pannelli solari. Protegge efficacemente i moduli solari da umidità, particelle di polvere, pioggia e altri elementi dannosi. I frame dei pannelli solari in alluminio drenano efficacemente l'acqua e impediscono ai detriti di accumulare sui pannelli. I frame aiutano anche a impedire all'umidità di penetrare nei pannelli e danneggiare i loro componenti elettronici.
Cornice in alluminio
Cella solare
Una cella solare, nota anche come cella fotovoltaica, è un dispositivo che converte la luce solare in elettricità attraverso l'effetto fotovoltaico. Questo processo prevede alcuni materiali che generano una corrente elettrica quando esposti alla luce solare. Le celle solari sono un componente fondamentale dei pannelli solari, che sono ampiamente utilizzati per sfruttare l'energia solare per una varietà di applicazioni, compresa la generazione di elettricità.
Celle solari al silicio cristallino
Il silicio cristallino è il materiale più comunemente usato per le celle solari commerciali. Combina a basso costo, alta efficienza fino al 26%- 27%, stabilità e durata a lungo termine e solide conoscenze tecniche industriali. Il silicio ha un divario di banda di energia di 1,12 eV, che è una buona corrispondenza allo spettro solare.
Le celle solari realizzate in silicio sono la scelta più popolare per i pannelli solari di oggi. Il silicio cristallino può essere classificato in diversi tipi, vale a dire silicio monocristallino e silicio policristallino.
Silicio monocristallino: questo è un tipo di cella solare altamente efficiente utilizzato nei pannelli solari premium. Generalmente offrono più potenza dei prodotti rivali ma sono molto più costosi. I pannelli solari che utilizzano cellule di silicio monocristallino presentano un modello distintivo di piccoli diamanti bianchi. Ciò è dovuto a come vengono tagliati i wafer.
Il silicio policristallino - noto anche come "silicio multicristallino", questo tipo di cella fotovoltaica solare è il più comune. A causa della sua popolarità e di un processo di produzione più efficiente (che coinvolge silicio fuso), i pannelli solari che utilizzano celle di questo tipo sono spesso i più economici da acquistare.
Celle solari a film sottile
Celle solari a pellicola - sottili, note anche come celle fotovoltaiche di film sottili - perché sono costituite da più strati di film sottili di materiale fotovoltaico che sono molto più sottili del tipico celle solari di giunzione p - n. Queste cellule sono prodotte utilizzando materiali come silicio amorfo, telluride di cadmio e selenide in indio di rame. I principi operativi delle celle solari del film sottili - sono praticamente identici a quelli delle celle a base di silicio convenzionale -. Tuttavia, la disposizione flessibile dei più strati di materiale in celle di film sottili - differisce da quella delle celle al silicio.
I pannelli solari che utilizzano celle solari a film sottile sono meno comuni delle alternative di silicio cristalline. Sebbene tendano ad essere più economici, la loro performance non è buona come la tecnologia C - SI. Un vantaggio delle cellule a film sottile è che sono flessibili e quindi leggermente più durevoli.
I materiali più popolari nelle celle solari a film sottile sono i seguenti:
Silicio amorfo - Questo è un materiale popolare ampiamente usato su celle solari a film sottile. Utilizza circa l'1% del silicio che contiene una tradizionale cella di silicio cristallino, rendendolo considerevolmente più economico.
Cadmio Telluride - Le celle solari del cadmio sono l'unico prodotto a film sottile ad aver rivaleggiato con le prestazioni di cellule di silicio monocristalline. Lo svantaggio di questo materiale è che è altamente tossico, causando preoccupazione per lo smaltimento delle vecchie cellule di cadmio.
Copper Indio Gallio Selenide (CIGS) - Questa è la terza tecnologia di cellule solari sottili sottili mainstream. Quando lo confrontiamo con il silicio cristallino, le cellule CIGS possono essere tra 80 e 160 volte più sottili.
Vetro temperato
Il vetro fotovoltaico si riferisce al vetro utilizzato su moduli solari fotovoltaici, che ha valori importanti come la protezione delle batterie e la trasmissione della luce.
Protezione dai danni - Il vetro del pannello solare temperato funge da strato protettivo per i pannelli solari, impedendo a fattori ambientali come vapori, acqua e sporcizia di danneggiare le celle fotovoltaiche. Il vetro a pannello solare temperato fornisce anche alta resistenza, trasmissività eccellente e bassa riflessione.
Durabilità e sicurezza - Il vetro temperato offre fino a quattro volte più di forza rispetto al vetro standard. Questa forza è fondamentale in quanto il foglio anteriore del pannello solare richiede una protezione duratura contro gli elementi. Grazie ai processi termici e chimici che producono vetro temperato, è anche noto come vetro in tempesta o di sicurezza. Il vetro temperato è più sicuro da usare perché si frantuma in molti pezzi più piccoli quando rotto, riducendo la probabilità di lesioni accidentali.
Film Eva
L'etilene vinil acetato (EVA) è un polimero termoplastico che possiede una buona trasmissione di radiazioni e una bassa degradabilità alla luce solare. È usato nell'industria della foto - Voltaic (PV) come materiale di incapsulamento per celle solari al silicio cristallino nella produzione di moduli fotovoltaici. I film solari EVA proteggono i pannelli solari per lungo tempo con poca perdita di prestazioni.
Il foglio di Eva solare è una sostanza bianca lattiginosa e gommosa. Se riscaldato, si trasforma in un film protettivo trasparente che sigilla e isola le celle solari. Usando un laminatore, le cellule vengono premute tra i fogli EVA in un ambiente a vuoto, dove le temperature raggiungono fino a 150 gradi.
È importante notare che il film EVA non è resistente a Uv -, quindi è necessario un vetro anteriore per la schermatura UV. Dopo la laminazione, il foglio di acetato di etilene - gioca un ruolo vitale nel impedire all'umidità e alla polvere di entrare nel pannello solare. Il foglio EVA aiuta le celle a galleggiare tra il vetro e il foglio sul retro. Questa struttura mitiga lo shock e le vibrazioni, proteggendo le celle solari e i loro circuiti da danni fisici. Impedisce inoltre l'ossigeno e altri gas ossidando le cellule durante la normale generazione di energia, estendendo così la durata della vita della cella solare.
Foglio di fondo
Il retro di un modulo fotovoltaico utilizza un film sul backheet. Il foglio di fondo è un laminato multistrato realizzato con vari materiali polimerici e modificatori inorganici. Questa struttura multistrato consente di personalizzare le proprietà ottiche, termomeccaniche, elettriche e barriere del backheet. Svolgono un ruolo vitale nel proteggerli da condizioni ambientali dure e cambiamenti per tutta la vita.
Non tutti i fogli di fondo sono creati uguali. Per proteggere i pannelli solari per oltre 25 anni, devono raggiungere un equilibrio ottimale di tre proprietà chiave: resistenza alle intemperie, resistenza meccanica e adesione. Queste proprietà devono rimanere stabili per tutta la vita del modulo.
Backheet - I guasti correlati possono portare a catastrofici fallimenti di pannelli solari, grave degrado della potenza e gravi pericoli per la sicurezza. L'impatto può essere grave, che va da significativi danni al marchio e alla reputazione alle lesioni personali.
I fogli back trovati nei moduli Pv - possono essere classificati in tre gruppi. I fogli di fondo della prima classe sono composti da un singolo componente polimerico importante, Polyamide (PA), mentre i BSS della seconda e terza classi sono componenti multi - e multi - fogli di backeets. I fogli dei componenti multi - sono costituiti da uno strato centrale di polietilene tereftale (PET). La seconda classe ha una struttura di strato simmetrica, il che significa che esiste un polimero fluorurato nello strato interno e sullo strato di aria. Al contrario, la terza classe di backheet ha una struttura asimmetrica: uno strato di nucleo PET, un singolo strato di rivestimento fluorurato (FC) alle aerodenze e strati interni di poliolefini, come polietilene (PE), polipropilene (PP).
Scatola di giunzione
La scatola di giunzione è collegata al retro del modulo con adesivo. La sua funzione principale è quella di produrre l'elettricità generata dai moduli solari tramite cavi.
La scatola di giunzione funge da connettore, colmando il divario tra i moduli solari e le apparecchiature di controllo come gli inverter. All'interno della scatola di giunzione, la corrente generata dai moduli solari viene incanalata tramite terminali e connettori e quindi diretta al consumatore. La resistenza meccanica e la stabilità elettrica dei terminali elettrici nella scatola di giunzione sono fondamentali per i moduli di termine sicuri, affidabili e lunghi - dei moduli fotovoltaici (PV). Questa funzione dovrebbe estendere il periodo di garanzia di 25 anni dei tipici prodotti fotovoltaici.
Le funzioni protettive della scatola di giunzione includono tre aspetti: in primo luogo, i diodi bypass impediscono gli effetti di hot spot, proteggendo le cellule e i moduli; In secondo luogo, un design di sigillatura unico offre impermeabilizzazione e ignifugo; E in terzo luogo, un design unico di dissipazione del calore riduce la temperatura operativa della scatola di giunzione e i diodi di bypass, riducendo così la perdita di potenza causata dalla corrente di perdita nei moduli.
La resistenza alle intemperie si riferisce alla capacità di materiali come rivestimenti, materie plastiche e prodotti in gomma per resistere ai rigori dell'uso esterno, come ampi danni causati dalla luce solare, dal calore, dal freddo, dal vento, dalla pioggia e dai batteri. Questa resistenza si chiama resistenza alle intemperie.
