太阳能光伏组件工作原理及主要封装材料介绍

太阳能光伏组件1）、组件的工作原理：太阳能电池是由P 型半导体和N 型半导体结合而成,N 型半导体中含有较多的空穴,而P 型半导体中含有较多的电子,当P 型和N 型半导体结合时在结合处会形成电势当芯片在受光过程中,带正电的空穴往P 型区移动,带负电子的电子往N 型区移动,在接上连线和负载后,就形成电流.光 伏 发 电 是 利 用 半 导 体 界 面 的 光 生 伏 特 效 应 而 将 光 能 直 接 转 变 为 电 能 的 一 种技 术 。 这 种 技 术 的 关 键 元 件 是 太 阳 能 电 池 。 太 阳 能 电 池 经 过 串 联 后 进 行 封 装 保 护 可形 成 大 面 积 的 太 阳 电 池 组 件 ， 再 配 合 上 功 率 控 制 器 等 部 件 就 形 成 了 光 伏 发 电 装 置 。光 伏 发 电 的 优 点 是 较 少 受 地 域 限 制 ， 因 为 阳 光 普 照 大 地 ;光 伏 系 统 还 具 有 安 全 可靠 、 无 噪 声 、 低 污 染 、 无 需 消 耗 燃 料 和 架 设 输 电 线 路 即 可 就 地 发 电 供 电 及 建 设 同期 短 的 优 点 。 光 伏 发 电 是 根 据 光 生 伏 特 效 应 原 理 ,利 用 太 阳 能 电 池 将 太 阳 光 能 直 接 转 化 为电 能 。 不 论 是 独 立 使 用 还 是 并 网 发 电 ,光 伏 发 电 系 统 主 要 由 太 阳 能 电 池 板 （ 组件 ） 、 控 制 器 和 逆 变 器 三 大 部 分 组 成 ， 它 们 主 要 由 电 子 元 器 件 构 成 ， 不 涉 及 机械 部 件 ,所 以 ,光 伏 发 电 设 备 极 为 精 炼 ,可 靠 稳 定 寿 命 长 、 安 装 维 护 简 便 。 理 论上 讲 ,光 伏 发 电 技 术2）太阳能光伏组件由八大材料组成，1、钢化白玻璃 2、EVA 3、背板4、硅电池片 5、涂锡带 6、罗曼胶带（硅胶） 7、铝边框 8、接线盒太阳能电池组件部分主要材料介绍（1） 钢化玻璃低铁钢化玻璃（又称白玻璃） ，厚度 3.2 毫米，在太阳电池光谱响应的波长范围内（320-1100NM）透光率达 90%以上，对于 1200NM 的红外光有较高的反射率。此玻璃同时耐紫外光线的辐照，透光率不下降。钢化性能符合国标 GB9963-88 或者封装后的组件抗冲击性能达到国标GB9535-88 地面用硅太阳能电池环境试验方法中规定的性能指标。（2） EVAEVA 是一种热融胶粘剂，厚度在 0.4 毫米-0.6 毫米之间，表面平整，厚度均匀，内含交联剂。常温下无黏性且具抗黏性，经过一定调价热压便发生融融粘接与交联固化，并变的完全透明。固化后的 EVA 能承受大气变化具有弹性，它将电池片“上盖下垫” ，将其包封，并和上层保护材料玻璃，下层保护材料背板（TPT,BBF 等） ，利用真空层技术合为一体。另一方面，它和玻璃粘合后能提高玻璃的透光率，起着增透的作用，并对太阳能电池板的输出有增益作用。暴露在空气的 EVA 易老化发黄，从而影响组件的透光率，从而影响组件的发电质量除了 EVA 本身的质量外，组件厂家的层压工艺影响也是非常大的，如 EVA 胶连度不达标， EVA 与钢化玻璃，背板粘接强度不够，都会引起 EVA 提早老化，影响组件寿命。（3） 太阳能电池片太阳能电池片是光电转换的最小单元，尺寸一般为 125*125 或156*156，太阳能电池片的工作电压约为 0.5V，一般不能单独作为电源使用。将太阳能电池片进行串并联封装后，就成为太阳能电池板，其功率一般为几瓦到几十瓦，一百瓦到二百瓦以上，可以单独作为电源使用。太阳能电池工作原理，以半导体材料硅为基体，利用扩散工艺在硅晶体中掺入适量杂质，当掺入硼、磷等杂质时，硅晶体中就会存在空穴，形成 n 型半导体，同样，掺入磷原子后，硅晶体中就会有一个电子，形成 p型半导体，p 型半导体与 n 型半导体结合在一起形成 pn 结，党太阳光照射硅晶体后，pn 结中 n 型半导体空穴往 p 型区移动，而 p 型区中的电子往 n 型区移动，从而形成 n 型区的电流，在 pn 结中形成电势差，这就形成了电流。作为重要工序，丝网印刷的质量（厚度、宽度、膜厚一致性）影响电池片的技术指标。丝网印刷工序：背板银电极印刷（背银）：在电池片的正极面（P 区）用银铝浆料印刷两条电极导线（宽约为 3-4mm）作为电池片的电极。正面银印刷（正银）：在电池片的正面（喷涂减反射膜的面）同时用银浆料印刷一排间隔均匀的闪现和两条电极，在工艺上要求栅线间距约为 3mm,，宽约为 0.10-0.12.。（4） 背板背板就是电池板背面的保护材料，一般有 TPT,BBF,DNP 等等，这些保护材料具有良好的抗环境侵蚀能力，绝缘能力并且可以和 EVA 良好的粘接。太阳电池的背板覆盖物一氟塑料膜为白色，对阳光起反射作用，因此对电池板的效率略有提高，并因其具有较高的红外发射率，还可以降低电池板的工作温度，也有利于电池板的效率。当然，氟塑料膜首先具有太阳电池封装所要求的耐老化，耐腐蚀、不透气等基本要求。（5） 接线盒接线盒一般由 ABS 制成，并加有防老化和抗紫外线辐射剂，能确保电池版纳在室外使用 25 年以上不出现老化破裂现象。接线柱由外镀镍层的高导电解铜制成，可以确保电气导通及电气连接的可靠性。接线盒用硅胶粘接在背板表面。2、接线盒内有旁路二极管，防止短路，起保护作用。（6） 铝合金边框1、边框采用硬制铝合金制成，表面化层厚度大于 10 毫米，可以确保在室外环境长达 25 年以上使用，不会被腐蚀，牢固耐用。