Jaké jsou hlavní komponenty solárního panelu?
Solární panely, základní kámen technologie solární energie, jsou složeny z několika nezbytných částí, z nichž každá přispívá k jejich schopnosti zachytit sluneční světlo a přeměnit jej na elektrickou energii. V tomto článku prozkoumáme zásadní komponenty, které tvoří solární panel, a prozkoumáme, jak každá část hraje klíčovou roli v provozu a efektivitě panelu. Od ochranného skla na povrchu po nezbytný spojovací box pro elektrická spojení, každá komponenta je zásadní pro výkon solárního panelu. Ponořme se do světa solárních panelů a odhalme složitosti jejich konstrukce!
Obsah:
- Sklo solárního panelu
- Kapslovací fólie solárních panelů
- Solární článek
- Zadní fólie/Zadní sklo solárního panelu
- Rám solárního panelu
- Spojovací box solárního panelu (J-Box)
Sklo solárního panelu
Ve solárních panelech hraje fotovoltaické sklo klíčovou roli. Slouží jako zásadní štít, chrání solární články a pájecí pásky před drsnými environmentálními prvky jako jsou nárazy, kroupy, vlhkost, solná mlha a amoniak. Navíc má dvojí roli v shromažďování, přenosu a snižování odrazu světla, což vše maximizuje generaci elektřiny.
Klíčové vlastnosti a aplikace fotovoltaického skla jsou následující:
Vynikající propustnost světla: Fotovoltaické sklo se může pochlubit výjimečnou propustností světla. Běžné kalené sklo propouští přibližně 91,5% světla, zatímco speciálně upravené sklo (např. povlakované sklo) může dosáhnout propustnosti kolem 93,5%. To znamená, že více slunečního světla může přímo dosáhnout solárních článků skrze sklo, čímž se zvyšuje celková účinnost přeměny energie solárního panelu.
Široké spektrální zachycení: Toto sklo efektivně zachytává světlo v rozsahu od 380 do 1100 nanometrů, využívá primární energetické pásma slunečního světla. Navíc odráží infračervené paprsky (vlnové délky přesahující 1200 nanometrů), čímž snižuje absorpci tepla a brání vysokým teplotám v ohrožení účinnosti panelu.
Robustní odolnost proti nárazu: Fotovoltaické sklo vykazuje robustní odolnost proti nárazu. Například 3,2 mm plně kalené sklo může vydržet pád 1 kg těžké ocelové koule z výšky 1 metru a kroupy o průměru až 2,5 mm, což zajišťuje bezpečnost a stabilitu solárních panelů i v extrémních povětrnostních podmínkách.
Typy a tloušťky skla pro různé solární panely:
Mono-Sklo Solární Panely: Typicky používají 3,2 mm plně kalené sklo, s použitím zadní fólie na zadní straně.
Dual-Sklo Solární Panely: Obvykle využívají 2,0 mm nebo 1,6 mm polokalené sklo pro obě strany, přední i zadní. Polokalené sklo se nachází mezi standardním plochým sklem a plně kaleným sklem z hlediska odolnosti proti nárazu a teplotní tolerance. Jeho rovinnost a minimální napětí jsou výhodné pro výrobní proces dual-sklo solárních panelů, zlepšují výtěžnost a kvalitu.
Kapslovací Fólie Solárních Panelů
Kapslovací fólie, známé také jako kapslovací materiály solárních panelů, jsou nezbytné součásti solárních panelů. Umístěné mezi předním sklem a zadní fólií solárního panelu, hrají klíčovou roli v zabezpečení a ochraně solárních článků, zároveň poskytují nezbytnou izolaci a vodotěsnost.
Klíčové funkce a vlastnosti kapslovacích fólií zahrnují:
Ochrana Solárních Článků: Kapslovací fólie stabilizují solární články, brání jejich pohybu nebo lámání, čímž zajišťují strukturální stabilitu a dlouhodobou provozní efektivitu panelu.
Průhlednost a Odolnost vůči Počasí: Kapslovací fólie vysoké kvality mají vynikající průhlednost, minimalizují ztrátu solární energie. Musí také být odolné vůči počasí, odolávat vlivům UV záření, vysokých teplot a dalších drsných environmentálních podmínek.
Izolace a Vodotěsnost: Tyto fólie poskytují izolaci panelu, brání pronikání vlhkosti a dalších environmentálních prvků, čímž chrání solární články před korozí a poškozením.
Trvanlivost: Materiál kapslovací fólie musí být schopen vydržet dlouhodobé vystavení slunečnímu záření a různým klimatickým změnám, udržovat svůj výkon v průběhu času.
Běžné typy kapslovacích fólií zahrnují EVA (Ethylen-Vinylacetát), POE (Polyolefin Elastomer) a koextrudované EPE:
EVA Fólie: Typicky používaná pro kapslování monokrystalických P-typ Perc modulů. Vyrobeno z ethylen-vinylacetátového kopolymeru, s hlavní složkou ethylacetát (40-70%). Výhody zahrnují nízké náklady, snadné zpracování, rychlé síťování a jednoduchou, stabilní a zralou aplikaci. Nicméně EVA je náchylná k hydrolyzi ve světle, kyslíku a vlhkém teplém prostředí, což vede k produkci kyseliny octové, která může korodovat solární články a pájecí pásky. Reaguje také se sodíkem ve skle, vytváří velké množství mobilních sodíkových iontů, což způsobuje útlum výkonu; EVA má tendenci žloutnout za fototermálních podmínek, což ovlivňuje průhlednost a vede ke ztrátě výkonu modulu.
POE Fólie: Používá se pro kapslování dual-sklo a N-typ fotovoltaických modulů. POE, typ polyetylenu, má ve srovnání s EVA lepší vlastnosti, jako je nízká propustnost vody, odolnost vůči hydrolyzi, vysoká odolnost vůči teplotám a vlhkosti, odolnost proti stárnutí, vynikající odolnost vůči PID, vysoká elektrická rezistivita a vynikající vlastnosti jako bariéra proti vodní páře. Nicméně má vyšší složitost zpracování a náklady než EVA.
EPE Fólie: Kompozit EVA+POE+EVA. Kombinuje snadné zpracování EVA s vynikající odolností PID a vodní páry POE. Vhodné pro N-typ Topcon solární články a dual-sklo moduly, EPE nabízí vyvážený poměr cena-výkon.
Solární Článek
Solární články jsou to, co přeměňuje sluneční světlo na energii. Jsou srdcem solárních panelů. Účinnost a vlastnosti těchto článků závisí na typu použitého polovodičového materiálu.
Existují dva hlavní typy: P-typ a N-typ.
P-typ solárních článků:
Vyrábějí se přidáním tříhodnotných prvků (jako je bor) do základních polovodičových materiálů, jako je křemík, což vytváří pozitivně nabité "díry" (oblasti, které nemají žádné elektrony).
Když jsou tyto "díry" zasaženy elektrickým polem, stávají se hlavními nosiči náboje a vytvářejí elektrický proud.
P-typ materiály se běžně používají v multikrystalických křemíkových solárních článcích a některých monokrystalických křemíkových solárních článcích, protože jsou levné a snadno se vyrábějí.
N-typ Solárních Článků:
Dopováním křemíku pětivázanými prvky, jako je fosfor, se přidává více valenčních elektronů do materiálu, což zlepšuje jeho schopnost vést elektrický proud.
Když je přítomno elektrické pole, tyto extra elektrony se pohybují jako hlavní nosiči náboje, což vytváří elektrický proud.
Protože jsou stabilní v čase a dobře fungují, stávají se N-typ materiály stále důležitějšími v technologiích TOPCon, IBC a HJT, které jsou technologiemi pro vysokoúčinné solární články.
Nejběžnější typy solárních článků na trhu:
Technologie rychle postupuje v oblasti solárních článků. Zejména materiály N-typu získaly v poslední době hodně pozornosti, protože fungují tak dobře. Například HJT (Heterojunction) solární články kombinují nejlepší vlastnosti krystalického a amorfního křemíku. Zvyšují stabilitu a účinnost článků tím, že mezi N-typ a P-typ křemíku vloží vrstvu amorfního křemíku. To zabraňuje rekombinaci elektronů a děr. Vrstvy tunelového oxidu a polykrystalického křemíku se používají jako elektrody v technologii TOPCon, což celkově zlepšuje fungování článku. IBC (Interdigitated Back Contact) články také absorbují více světla a snižují efekty stínění, protože všechny jejich elektrody jsou na zadní straně článku.
N-typ solárních článků pravděpodobně bude hrát větší roli na budoucím trhu solární energie, jak se technologie zlepšuje a náklady klesají. Na druhou stranu, P-typ články budou nadále široce používány, protože mají stabilní tržní pozici a dobře vyvinuté výrobní procesy. Tyto zlepšení nejen činí solární články účinnějšími při přeměně světla na elektrickou energii, ale také položí základy pro udržitelnější a ekologičtější energetické možnosti.
Zadní Fólie / Zadní Sklo Solárního Panelu
Zadní fólie modulu se hlavně používá v exteriéru k ochraně solárního článkového modulu před erozí světla, vlhkosti, tepla, mrazu a dalších environmentálních vlivů na kapslovací fólii, článek a další materiály, a k poskytování odolnosti proti povětrnostním vlivům a izolační ochrany. Kvalita zadní fólie určuje životnost modulu.
Zadní Fólie:
Zadní fólie jsou klíčovými komponentami solárních panelů a hrají zásadní roli v ochraně před environmentálními faktory, jako je světlo, vlhkost, teplo a chlad. Tato ochranná vrstva je nezbytná pro prodloužení životnosti solárních panelů a zároveň chrání jejich interní komponenty před potenciálním poškozením.
Podrobnější pohled na zadní fólie:
Variabilita ve Vzhledu: Zadní fólie jsou dostupné v různých barvách, včetně bílé, černé a průhledné. Bílé zadní fólie jsou navrženy tak, aby odrážely sluneční světlo zpět na solární články, čímž zlepšují energetickou účinnost. Černé zadní fólie, oblíbené v Evropě a Americe, zvyšují estetickou přitažlivost střešních instalací. Průhledné zadní fólie umožňují solárním panelům generovat elektřinu z obou stran.
Materiálové Složení: Typicky se zadní fólie skládají ze tří vrstev: vnějšího povlaku, středního PET substrátu a vnitřního povlaku. Pro zajištění trvanlivosti a ochrany proti UV záření se v těchto vrstvách běžně používají různé materiály, jako jsou fluorové a PVDF fólie.
Kompatibilita s Výkonem: Zadní fólie jsou navrženy tak, aby byly kompatibilní s různými typy solárních článků, včetně Perc, N-typu a TOPCon článků. Jejich nízká propustnost vody je klíčová pro udržení účinnosti a dlouhověkosti článků, což zajišťuje, že solární panely pracují efektivně po delší dobu.
Zadní Sklo:
Zadní sklo je dostupné ve dvou tloušťkách, 2,0 mm a 1,6 mm, a získává na popularitě díky své výjimečné odolnosti a odolnosti vůči environmentálním podmínkám.
Zde jsou některé výhody a aplikace zadního skla:
Bariéra Proti Vlhkosti: Zadní sklo se může pochlubit téměř nulovou propustností pro vlhkost, což je ideální pro prostředí s vysokou vlhkostí, kde účinně brání poškození způsobenému vodou.
Odolnost a Dlouhá Životnost: Jeho vysoká odolnost vůči opotřebení, povětrnostním vlivům a korozi jej činí vhodným pro použití v extrémních podmínkách, čímž v konečném důsledku prodlužuje životnost solárních panelů.
Požární Bezpečnost: Solární panely vybavené zadním sklem vykazují vysokou odolnost vůči ohni, což je činí bezpečnější volbou pro rezidenční a průmyslové instalace.
Izolační Vlastnosti: Vynikající izolační vlastnosti zadního skla umožňují solárním panelům zvládat vyšší systémová napětí, což potenciálně nabízí nákladově efektivní řešení pro velké solární elektrárny.
Začlenění zadního skla do designu solárních panelů zvyšuje jejich odolnost, bezpečnost a výkon, čímž je činí spolehlivými a efektivními přispěvateli k výrobě čisté energie. Přečtěte si článek níže, abyste se dozvěděli více o zadní fólii solárního panelu!
Rám Solárního Panelu
Protože hliník je nejrozšířenějším kovem na Zemi, používá se jako rám, obvykle vyrobený z hliníkové slitiny. Hraje také velkou roli v solárních panelech.
Strukturální Podpora: Rám poskytuje strukturální podporu pro solární panel, zvyšuje celkovou pevnost a tuhost panelu. To pomáhá zabránit ohýbání nebo kroucení panelu během instalace a přepravy, udržuje panel plochý a stabilní.
Ochrana Hran: Rám chrání hrany panelu před fyzickým poškozením, jako jsou nárazy, šoky nebo drcení. Sníží opotřebení hran panelů a prodlouží životnost panelů.
Snížení Kontaminace a Pronikání Vlhkosti: Přítomnost rámu snižuje množství nečistot, prachu a vlhkosti, které mohou vniknout na spodní stranu panelu, což pomáhá udržovat čistotu a výkon panelu.
Zjednodušení Instalace: Rámy často obsahují předem namontované otvory a svorky, které usnadňují instalaci solárních panelů. Instalatéři mohou snadno připevnit panely na stojan nebo střechu, aniž by museli přímo manipulovat s povrchem panelu, čímž se snižuje riziko potenciálního poškození.
Spojovací Box Solárního Panelu (J-Box)
Spojovací box (J-Box) je zásadní součástí solárních panelů, která primárně slouží jako konektor mezi solárními panely a externím obvodem. Jeho hlavní úlohou je působit jako přenosová stanice pro elektrickou energii generovanou solárními panely, která se přenáší do externích obvodů nebo úložných systémů.
Klíčové vlastnosti spojovacího boxu zahrnují:
Přenos Energie: Uvnitř spojovacího boxu jsou vodivé připojovací body a sběrnice, které shromažďují proud generovaný solárními panely a přenášejí jej prostřednictvím kabelů do externího obvodu nebo bateriových úložných systémů.
Ochranná Funkce: Spojovací boxy jsou obvykle dobře utěsněny, čímž brání vniknutí vody, prachu a dalších externích látek a chrání vnitřní obvody panelů. Poskytují také určitou odolnost proti mechanickým nárazům a environmentální erozi.
Diodová Ochrana: Aby se zabránilo zpětnému toku proudu a vyhnulo se efektům horkých míst, obsahují spojovací boxy obvykle diody. Tyto diody poskytují obchvatovou cestu v případech, kdy jsou solární panely částečně zastíněny nebo podávají podprůměrný výkon, čímž zajišťují stabilní provoz a efektivitu.
Odolnost vůči Vodě a Prachu: Spojovací boxy jsou navrženy tak, aby splňovaly specifické standardy odolnosti vůči vodě a prachu, jako jsou IP65, IP67 nebo IP68, aby zajistily stabilní provoz za různých environmentálních podmínek.
Inteligentní Funkce: Moderní spojovací boxy mohou také obsahovat inteligentní funkce, jako je dálkové monitorování, inteligentní vypnutí a optimalizace výkonu (MPPT). Tyto funkce pomáhají zlepšit celkovou účinnost a bezpečnost solárních elektráren.
Cílem společnosti Maysun Solar od roku 2008 bylo vyrábět nejlepší solární panely. Podívejte se na náš široký sortiment polovičních, MBB, IBC, HJT a šindelových solárních panelů, které jsou dostupné ve stříbrné, úplně černé, černé rámové a sklo-sklo provedeních. Krásný design a vysoká účinnost zajišťují, že panely vynikají a zlepšují vzhled jakékoli budovy. Maysun Solar je spolehlivou volbou, protože má dlouhodobé kanceláře a sklady a vztahy s předními instalatéry v mnoha zemích. Neváhejte se na nás obrátit, pokud máte jakékoli dotazy týkající se solárních panelů nebo chcete získat nejaktuálnější cenové nabídky na solární panely. Jsme zde, abychom vám pomohli.
Můžete také číst:
