由于太陽能是一種清潔的能源，它的應(yīng)用正在世界范圍內(nèi)快速地增長，利用太陽光發(fā)電就是一種使用太陽能的方式，太陽能電池板應(yīng)運(yùn)而生，太陽能板是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，只要被光照到，瞬間就可輸出電壓及電流，在物理學(xué)上稱為太陽能光伏，以光電效應(yīng)工作的薄膜式太陽能板為主流，而以光化學(xué)效應(yīng)工作的濕式太陽能板則還處于萌芽階段。對(duì)于太陽能板也許大家并不是太了解，下面小編就來為大家介紹一下太陽能板原理、構(gòu)成及各部分功能、分類、功率計(jì)算、應(yīng)用領(lǐng)域、組裝工藝、選擇技巧。  

太陽能板原理  

太陽能板是由一個(gè)或多個(gè)太陽能板片組成成為太陽能板。太陽能板是具有把光轉(zhuǎn)換成電特性的一種半導(dǎo)體器件，它可以把照射在其表面的太陽能輻射能轉(zhuǎn)換成直流電，太陽能板板是光伏發(fā)電系統(tǒng)/產(chǎn)品中的最基本的組件，也是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分。它的最大作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能貯存到蓄電池中。  

太陽能板構(gòu)成及各部分功能  

1、鋼化玻璃:其作用為保護(hù)發(fā)電主體(如電池片)，透光其選用是有要求的:透光率必須高(一般91%以上)；超白鋼化處理。  

2、EVA:用來粘結(jié)固定鋼化玻璃和發(fā)電主體(電池片)，透明EVA材質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到組件的壽命，暴露在空氣中的EVA易老化發(fā)黃，從而影響組件的透光率，從而影響組件的發(fā)電質(zhì)量除了EVA本身的質(zhì)量外，組件廠家的層壓工藝影響也是非常大的，如EVA膠連度不達(dá)標(biāo)，EVA與鋼化玻璃、背板粘接強(qiáng)度不夠，都會(huì)引起EVA提早老化，影響組件壽命。  

3、電池片:主要作用就是發(fā)電，發(fā)電主體市場上主流的是晶體硅太陽電池片、薄膜太陽能電池片，兩者各有優(yōu)劣。晶體硅太陽能電池片，設(shè)備成本相對(duì)較低，但消耗及電池片成本很高，但光電轉(zhuǎn)換效率也高，在室外陽光下發(fā)電比較適宜。薄膜太陽能電池，相對(duì)設(shè)備成本較高，但消耗和電池成本很低，但光電轉(zhuǎn)化效率相對(duì)晶體硅電池片一半多點(diǎn)，但弱光效應(yīng)非常好，在普通燈光下也能發(fā)電，如計(jì)算器上的太陽能電池。  

4、背板:作用，密封、絕緣、防水。一般都用TPT、TPE等材質(zhì)必須耐老化，大多數(shù)組件廠家都質(zhì)保25年，鋼化玻璃，鋁合金一般都沒問題，關(guān)鍵就在與背板和硅膠是否能達(dá)到要求。  

5、鋁合金:保護(hù)層壓件，起一定的密封、支撐作用。  

6、接線盒:保護(hù)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)，起到電流中轉(zhuǎn)站的作用，如果組件短路接線盒自動(dòng)斷開短路電池串，防止燒壞整個(gè)系統(tǒng)接線盒中最關(guān)鍵的是二極管的選用，根據(jù)組件內(nèi)電池片的類型不同，對(duì)應(yīng)的二極管也不相同。  

7、硅膠:密封作用，用來密封組件與鋁合金邊框、組件與接線盒交界處有些公司使用雙面膠條、泡棉來替代硅膠，國內(nèi)普遍使用硅膠，工藝簡單，方便，易操作，而且成本很低。  

太陽能板的分類  

1、單晶硅太陽能板  

單晶硅太陽能板的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右，最高的達(dá)到24%，這是所有種類的太陽能板中光電轉(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，使用壽命一般可達(dá)15年，最高可達(dá)25年。  

2、多晶硅太陽能板  

多晶硅太陽能板的制作工藝與單晶硅太陽能板差不多，但是多晶硅太陽能板的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少，其光電轉(zhuǎn)換效率約12%左右(2004年7月1日日本夏普上市效率為14.8%的世界最高效率多晶硅太陽能板)。從制作成本上來講，比單晶硅太陽能板要便宜一些，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，多晶硅太陽能板的使用壽命也要比單晶硅太陽能板短。從性能價(jià)格比來講，單晶硅太陽能板還略好。  

3、非晶硅太陽能板  

非晶硅太陽電板是1976年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽能板，它與單晶硅和多晶硅太陽能板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。但非晶硅太陽能板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。  

4、多元化合物太陽能板  

多元化合物太陽能板指不是用單一元素半導(dǎo)體材料制成的太陽能板。各國研究的品種繁多，大多數(shù)尚未工業(yè)化生產(chǎn)，主要有以下幾種:  

①硫化鎘太陽能板；  

②砷化鎵太陽能板；  

③銅銦硒太陽能板。  

太陽能板的功率計(jì)算  

太陽能交流發(fā)電系統(tǒng)是由太陽能電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成；太陽能直流發(fā)電系統(tǒng)則不包括逆變器。為了使太陽能發(fā)電系統(tǒng)能為負(fù)載提供足夠的電源，就要根據(jù)用電器的功率，合理選擇各部件。下面以100W輸出功率，每天使用6個(gè)小時(shí)為例，介紹一下計(jì)算方法:  

1、首先應(yīng)計(jì)算出每天消耗的瓦時(shí)數(shù)(包括逆變器的損耗):若逆變器的轉(zhuǎn)換效率為90%，則當(dāng)輸出功率為100W時(shí)，則實(shí)際需要輸出功率應(yīng)為100W/90%=111W；若按每天使用5小時(shí)，則耗電量為111W*5小時(shí)=555Wh。  

2、計(jì)算太陽能電池板:按每日有效日照時(shí)間為6小時(shí)計(jì)算，再考慮到充電效率和充電過程中的損耗，太陽能電池板的輸出功率應(yīng)為555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充電過程中，太陽能電池板的實(shí)際使用功率。  

太陽能板的應(yīng)用領(lǐng)域  

一、用戶太陽能電源  

1、小型電源10-100W不等，用于邊遠(yuǎn)無電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機(jī)等；  

2、3-5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；  

3、光伏水泵:解決無電地區(qū)的深水井飲用、灌溉。  

二、交通領(lǐng)域  

如航標(biāo)燈、交通/鐵路信號(hào)燈、交通警示/標(biāo)志燈、路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。  

三、通訊/通信領(lǐng)域  

太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護(hù)站、廣播/通訊/尋呼電源系統(tǒng)；農(nóng)村載波電話光伏系統(tǒng)、小型通信機(jī)、士兵GPS供電等。  

四、石油、海洋、氣象領(lǐng)域  

石油管道和水庫閘門陰極保護(hù)太陽能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺(tái)生活及應(yīng)急電源、海洋檢測設(shè)備、氣象/水文觀測設(shè)備等。  

五、家庭燈具電源  

如太陽能庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。  

六、光伏電站  

10KW-50MW獨(dú)立光伏電站、風(fēng)光(柴)互補(bǔ)電站、各種大型停車廠充電站等。  

七、太陽能建筑  

將太陽能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合，使得未來的大型建筑實(shí)現(xiàn)電力自給，是未來一大發(fā)展方向。  

八、其他領(lǐng)域包括  

①與汽車配套:太陽能汽車/電動(dòng)車、電池充電設(shè)備、汽車空調(diào)、換氣扇、冷飲箱等；  

②太陽能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng)；  

③海水淡化設(shè)備供電；  

④衛(wèi)星、航天器、空間太陽能電站等。  

太陽能板組裝工藝  

1、電池測試：由于電池片制作條件的隨機(jī)性，生產(chǎn)出來的電池性能不盡相同，所以為了有效地將性能一致或相近的電池組合在一起，所以應(yīng)根據(jù)其性能參數(shù)進(jìn)行分類；電池測試即通過測試電池的輸出參數(shù)(電流和電壓)的大小對(duì)其進(jìn)行分類。以提高電池的利用率，做出質(zhì)量合格的太陽能電池組件。如果把一片或者幾片低功率的電池片裝在太陽電池單體中，將會(huì)使整個(gè)組件的輸出功率降低。因此，為了最大限度地降低電池串并聯(lián)的損失，必須將性能相近的單體電池組合成組件。  

2、焊接：一般將6～12個(gè)太陽能電池串聯(lián)起來形成太陽能電池串。傳統(tǒng)上，一般采用銀扁線構(gòu)成電池的接頭，然后利用點(diǎn)焊或焊接(用紅外燈，利用紅外線的熱效應(yīng))等方法連接起來?，F(xiàn)在一般使用60％的Sn、38％的Pb、2％的Ag電鍍后的銅扁絲(厚度約為100～200μm)。接頭需要經(jīng)過火燒、紅外、熱風(fēng)、激光處理。由于鉛有毒，因此現(xiàn)在越來越多地采用96.5％的銅和3.5％的銀合金。但是利用這種合金焊接時(shí)。要求焊接溫度不能過高，焊接的時(shí)間也不能過長，否則會(huì)導(dǎo)致焊縫晶體的長大，強(qiáng)度降低或電池碎裂。焊接接頭之間應(yīng)有良好的配合和適當(dāng)?shù)拈g隙，接頭要光滑平整、牢固。要求串聯(lián)的電池片間距均勻、顏色一致。  

3、背面串接：是將36片電池串接在一起形成一個(gè)組件串。目前一般采用的工藝是手動(dòng)的，電池的定位主要靠一個(gè)模具板，上面有36個(gè)放置電池片的凹槽，槽的大小和電池的大小相對(duì)應(yīng)，槽的位置已經(jīng)設(shè)計(jì)好，不同規(guī)格的組件使用不同的模板，操作者使用電烙鐵和焊錫絲將“前面電池”的正面電極(負(fù)極)焊接到“后面電池”的背面電極(正極)上，這樣依次將36片串接在一起并在組件串的正負(fù)極焊接出引線。  

4、層壓敷設(shè)：背面串接好且經(jīng)過檢驗(yàn)合格后，將組件串、玻璃和切割好的EVA、玻璃纖維、背板按照一定的層次敷設(shè)好，準(zhǔn)備層壓。玻璃事先涂一層試劑，以增加玻璃和EVA的黏結(jié)強(qiáng)度。敷設(shè)時(shí)保證電池串與玻璃等材料的相對(duì)位置，調(diào)整好電池間的距離，為層壓打好基礎(chǔ)。敷設(shè)層次：由下向上：玻璃、EVA、電池、EVA、玻璃纖維、背板。  

5、組件層壓：將敷設(shè)好的電池放人層壓機(jī)內(nèi)，通過抽真空將組件內(nèi)的空氣抽出，然后加熱使EVA熔化將電池、玻璃和背板粘接在一起；最后冷卻取出組件。層壓工藝是組件生產(chǎn)的關(guān)鍵一步，層壓的溫度、時(shí)間根據(jù)EVA的性質(zhì)決定。使用快速固化EVA時(shí)，層壓循環(huán)時(shí)間約為25min。固化溫度為150℃。要求層壓好的組件內(nèi)單片電池?zé)o碎裂、無裂紋、無明顯移位，在組件的邊緣和任何一部分電路之間的EVA均無氣泡或脫層通道，EVA交聯(lián)度良好。  

6、修邊：層壓時(shí)EVA熔化后由于壓力而向外延伸固化形成毛邊，所以層壓完畢應(yīng)將其切除。  

7、裝框：將層壓好的電池組件進(jìn)行裝框，類似于給玻璃裝一個(gè)鏡框，增加組件的強(qiáng)度，進(jìn)一步地密封太陽能電池組件，延長電池的使用壽命。邊框和玻璃組件的縫隙用硅酮樹脂填充?？蚣苁怯貌讳P鋼或塑料制成的。模塊是由框架以及一個(gè)接線盒組成。每生產(chǎn)1m2的模塊，鋁合金框架能耗將增加215kW?h。為了減少成本，現(xiàn)在無框架光伏發(fā)電模塊越來越普遍。一般使用夾緊螺栓將模塊固定到支撐結(jié)構(gòu)上，有時(shí)也會(huì)用黏膠固定。無框架模塊的使用很大程度上降低了能量需求和二氧化碳排放量。  

8、焊接接線盒：在組件背面引線處焊接一個(gè)盒子，以利于電池與其他設(shè)備或電池間的連接。  

9、高壓測試：是指在組件邊框和電極引線間施加一定的電壓，測試組件的耐壓性和絕緣強(qiáng)度，以保證組件在惡劣的自然條件(雷擊等)下不被損壞。  

10、組件測試：測試的目的是對(duì)電池的輸出功率進(jìn)行標(biāo)定，測試其輸出特性，確定組件的質(zhì)量等級(jí)。國際IEC標(biāo)準(zhǔn)測試條件為AMl.5、100MW／m2、25℃。  

太陽能板選擇技巧  

隨著各類太陽能產(chǎn)品的廣泛運(yùn)用，太陽能板在我們生活中的運(yùn)用也越來越廣泛，但面對(duì)著市場上的各類太陽能板，我們該如何選擇呢?現(xiàn)在我們就來學(xué)習(xí)太陽能板的選擇技巧吧：  

1、太陽能板蓄電池容量的選擇  

由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定，所以一般需要配置蓄電池系統(tǒng)才能工作，太陽能燈具也不例外，必須配置蓄電池才能工作。一般有鉛酸蓄電池、Ni-Cd蓄電池、Ni-H蓄電池，它們的容量選擇直接影響系統(tǒng)的可靠性以及系統(tǒng)價(jià)格。蓄電池容量的選擇一般要遵循以下原則：首先在能夠滿足夜晚照明的前提下，把白天太陽能板組件的能量盡量存儲(chǔ)下來，同時(shí)還要能夠存儲(chǔ)滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能。蓄電池容量過小不能夠滿足夜晚照明的需要，蓄電池容量過大，一方面蓄電池始終處在虧電狀態(tài)，影響蓄電池壽命，同時(shí)造成浪費(fèi)。  

2、太陽能板封裝形式的選擇  

目前太陽能板的封裝形式主要有2種，層壓和滴膠，層壓工藝可以保證太陽能板工作壽命25年以上，滴膠雖然當(dāng)時(shí)美觀，但是太陽能板工作壽命僅僅1~2年。因此，1W以下的小功率太陽能草坪燈，在沒有過高壽命要求的情況下，可以使用滴膠封裝形式，對(duì)于使用年限有規(guī)定的太陽能燈，建議使用層壓的封裝形式。另外，有一種硅凝膠用于滴膠封裝太陽能板，據(jù)說工作壽命可以達(dá)到10年。  

3、太陽能板功率的選擇  

我們所說的太陽能板輸出功率Wp是標(biāo)準(zhǔn)太陽光照條件下，即：歐洲委員會(huì)定義的101標(biāo)準(zhǔn)，輻射強(qiáng)度1000W/m2，大氣質(zhì)量AM1.5，電池溫度25℃條件下，太陽能板的輸出功率。這個(gè)條件大約和平時(shí)晴天中午前后的太陽光照條件差不多，(在長江下游地區(qū)只能接近這個(gè)數(shù)值)這并不象有些人想象的那樣，只要有陽光就會(huì)有額定輸出功率，甚至認(rèn)為太陽能板在夜晚日光燈下也可以正常使用。這就是說，太陽能板的輸出功率是隨機(jī)的，在不同的時(shí)間，不同的地點(diǎn)，同樣一塊太陽能板的輸出功率是不同的。太陽能燈資料，在美觀和節(jié)能兩者之間，大多數(shù)都選擇節(jié)能。在長江下游太陽能板的最理想傾斜角度是40度左右，方向?yàn)檎戏健?nbsp; 

以上是小編為大家介紹的太陽能板原理、構(gòu)成及各部分功能、分類、功率計(jì)算、應(yīng)用領(lǐng)域、組裝工藝、選擇技巧。封裝是太陽能電池生產(chǎn)中的關(guān)鍵步驟，沒有良好的封裝工藝，多好的電池也生產(chǎn)不出好的太陽能電池板，電池的封裝不僅可以使電池的壽命得到保證，而且還增強(qiáng)了電池的抗擊強(qiáng)度，產(chǎn)品的高質(zhì)量和高壽命是贏得客戶滿意的關(guān)鍵，所以太陽能板的封裝質(zhì)量非常重要。