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太阳能电池板的结构工作原理和怎样检测太阳能电池板的功率
返回列表 来源: 发布日期: 2020.02.06 浏览次数:

一.什么是太阳能电池板

太阳能电池板是一种半导体材料,通过吸收太阳光,将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置,大部分太阳能电池板的主要材料为“硅”,但因制作成本较大,以至于它普遍地使用还有一定的局限。相对于普通电池和可循环充电电池来说,太阳能电池属于更节能环保的绿色产品。

太阳能电池板结构组成

1)钢化玻璃其作用为保护发电主体(如电池片),透光其选用是有要求的,1.透光率必须高(一般91%以上);2.超白钢化处理

2)EVA用来粘结固定钢化玻璃和发电主体(如电池片),透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命,暴露在空气中的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)电池片主要作用就是发电,发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片,两者各有优劣。晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低,但消耗及电池片成本很高,但光电转换效率也高,在室外阳光下发电比较适宜;薄膜太阳能电池,相对设备成本较高,但消耗和电池成本很低,但光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点,但弱光效应非常好,在普通灯光下也能发电,如计算器上的太阳能电池。

4)EVA作用如上,主要粘结封装发电主体和背板

5)背板作用,密封、绝缘、防水(一般都用TPT、TPE等材质必须耐老化,大部分组件厂家都质保25年,钢化玻璃,铝合金一般都没问题,关键就在与背板和硅胶是否能达到要求。)

6)铝合金保护层压件,起一定的密封、支撑作用

7)接线盒保护整个发电系统,起到电流中转站的作用,如果组件短路接线盒自动断开短路电池串,防止烧坏整个系统。接线盒中最关键的是二极管的选用,根据组件内电池片的类型不同,对应的二极管也不相同

8)硅胶密封作用,用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处。有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶,国内普遍使用硅胶,工艺简单,方便,易操作,而且成本很低。

三.太阳能电池的工作原理

太阳能电池工作原理的基础,是半导体PN结的“光生伏特”效应。所谓光生伏特效应,简单地说,就是当物体受到光照时,其体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。在气体、液体和固体中均可产生这种效应,但在固体尤其是在半导体中,光能转换为电能的效率特别高,因此半导体中的光电效应引起人们的格外关注,研究的最多,并发明制造出了半导体太阳能电池。

当太阳光照射PN结时,在半导体内的电子由于获得了光能而释放电子,相应地便产生了电子-空穴对,并在势垒电场的作用下,电子被驱向N型区,空穴被驱向P型区,从而使N区有过剩的电子,P区有过剩的空穴;于是就在PN结的附近形成了与势垒电场方向相反的光生电场。光生电场的一部分抵消势垒电场,其余部分使P型区带正电、N型区带负电;于是就使得N区与P区之间的薄层产生的电动势,即“光生伏打”电动势。当接通外电路时,便有电能输出。

这就是PN结接触型硅太阳能电池发电的基本原理。若把几十个、几百个太阳能电池单体串联、并联起来封装成为太阳能电池组件,在太阳光的照射下,便可获得具有一定功率输出的电能。

四.太阳能电池板应用领域

1.用户太阳能电源:

1)小型电源10-100W不等,用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电,如照明、电视、收录机等;

2)3-5KW家庭屋顶并网发电系统;

3)光伏水泵:解决无电地区的深水井饮用、灌溉。

2.交通领域:如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。

3.通讯/通信领域:太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。

4.石油、海洋、气象领域:石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。

5.灯具电源:如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。

6.光伏电站:10KW-50MW独立光伏电站、风光(柴)互补电站、各种大型停车厂充电站等。

7.太阳能建筑:将太阳能发电与龙虎国际相结合,使得未来的大型建筑实现电力自给,是未来一大发展方向。

8.其他领域包括:

1)与汽车配套:太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等;

2)太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统;

3)海水淡化设备供电;

4)卫星、航天器、空间太阳能电站等。

如何用万能表检测太阳能电池板的功率

小功率的太阳能电池板可以测量,大功率的只用万用表是不行的。

1、把光伏电池置于100mW/c㎡的光源照射下,且光伏电池输出两端开路时所测得的输出电压值。

使用万用表的直流电压档,红表笔接电池板正极,黑表笔接电池板负极测量。

2、短路电流:是指将光伏电池在标准光源的照射下,在输出短路时流过光伏电池两端的电流。测量短路电流的一般方法是,用内阻小于1欧的电流表接到光伏电池的两端进行测量。

用万用表的直流电流档,红表笔接电池板正极,黑表笔接电池板负极。

3、计算:最大输出功率(Pm):最大输出工作电压(Vpm)&TImes;最大输出工作电流(Ipm)。

 

 消息来源;电子发烧友网

 

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