太阳能电池效率η 太阳能电池的填充因子FF=Vm*Im/Voc*Isc 短路电流Isc,当V=0时,电流达到的最大值
规格:156×156±0.5mm 对角线um 正面:有蓝色氮化硅反射膜,银汇流带(宽有1.8、1.6、2毫米规格宽) 背面:全部由铝背场覆盖,有4毫米宽的银铝焊线
是指太阳电池组件在阳光照射下,由于部分组件受到遮挡无法 工作,使得被遮盖的部分升温远远大于未被遮盖部分,致使温度过 高出现烧坏的暗斑。 多晶硅太阳电池在构成组件后,已装有旁路二极管用以消除热斑。
由电子在P-N结两侧集聚形 电池片翘曲度,单晶硅125×125cell≦1.
» PVF,学名聚氟乙烯,由氟和氟碳分子的共聚体挤压而成的共聚物。做PVF薄膜最有名的是美国杜邦公司,杜邦的 注册商标TEDLAR就是现在光伏行业用的最多的PVF薄膜。TPT或TPE中的T就是指TEDLAR。美中不足的是涂覆薄膜表 面较易出现针孔,且薄膜的水汽阻隔能力也较差。另外,PVF材料本身含氟量低,PVF薄膜需要有足够的厚度来保 证其性能。
» 聚酰胺即尼龙,具有良好的综合性能,包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性 ,且摩擦系数低,有一定的阻燃性,易于加工,适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性,提高性能 和扩大应用范围。此类背板常见的有奥地利的老牌背板公司Isovoltaic以及在市场上开始有动作的背 板企业索拉菲斯。
» PVDF,学名聚偏氟乙烯,是目前含氟材料中产量排名第二的大产品。做PVDF最出名的是法国阿科玛公司,阿科玛 的注册商标KYNAR就是现在光伏行业做背板最多的PVDF薄膜,KPE或KPK中的K就是指KYNAR。其他着名的品牌有韩国 SKC、日本吴羽、东洋铝业,国内生产商主要有海优威公司、杭州福膜、佛塑。
光伏电池背板基本信息1.背板的结构及特点光伏背板是由多层高分子薄膜经碾压黏合起来的复合膜,其主要由三层组成:含氟膜(或其替代物)+PET层(或其替代物)+与EV A粘结层(有含氟膜、改性EV A、PE、PET等)。
特点:优异的耐候性低水汽渗透率良好的电绝缘性一定的粘结强度1.1含氟膜(或其替代物)主要有PVF(聚偏氟乙烯)、PVDF(聚偏二氟乙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)、THV(四氟乙烯、六氟丙烯、偏氟乙烯共聚物)、聚酰亚胺、改性PET(聚对苯二甲苯乙二酯)等。
尚未成熟,性能相对较差1.2 PET(聚对苯二甲酸乙二酯)作用:降低水汽透过率具有优异的绝缘性能缺点:在高温高湿中容易水解在紫外光照下易发生光降解反应1.3 与EVA粘结层与EVA粘结层主要有含氟膜和EVA(不同于EVA胶膜)两大类。
性能要求:优秀的抗紫外线能力较高的光反射率一定粘结强度目前背板主要有:TPT结构,TPE结构,纯PET结构,APA结构,AAA结构等。
注:一代含氟膜采用挤出吹塑法,二代采用流延法3.背板的评价指标及检验方法况选测。
4.常见的背板失效方式背板自身结构缺陷:使用年限不达标(表现为PET脆化、发黄、背板破裂,如纯PET结构组件一般使用年限不超过10年)层间胶黏剂缺陷:背板层间分层(涂胶工艺稳定性问题,或层间胶黏剂粘结强度不够,或层间剥离力老化衰减快)与EV A粘结层缺陷:脱层(表面处理问题,EV A质量问题,交联度不达标)、发黄(材料不耐老化)背板的材质决定了组件的使用年限。
2.涂覆法:组件厂家先是使用复合法成型的背板,并且也通过20多年的使用验证,所以目前使用PVF、PVDF等F膜的背板接受
且这些短波紫外线容易被大气圈外臭氧层吸收,能到达地面的极少,所以太阳光几乎对氟聚合物没有任何影响。其缺点就是 价格高昂,同时不易粘接,全球许多大型材料公司做了多年的材料研究,寻找可替代产品,但目前尚未找到理想的替代品。
PVF薄膜,学名聚氟乙烯(polyvinyl fluoride ),由氟和氟碳分子的共聚体挤压而成。为含氟 或氟碳的共聚物,比其它任何聚合物具有更大的化学结合力和结构稳定性,对日照、化学溶 剂、酸碱腐蚀、湿气和氧化作用的抵抗力和耐久性效果显著。做PVF薄膜最为出名的为美国杜 邦公司,杜邦公司的注册商标Tedlar就是现光伏行业做背板用的最多PVF薄膜,TPT或TPE等背板中的T 层指的就是这里所说的Tedlar ,其有第一代和第二代之分,从实际使用情况而言第一代产品质量更好一 些,其厚度在30um左右,目前较多供应欧美市场。第二代产品成本低一些,厚度为25um,表面有肉眼可见的针孔
为了防止水蒸气进入组件,有些公司在以上各类型的背板中会加入一个铝层,比如在TPE的T和P中加入铝层
以上介绍的是最为常见的几种背板构成,随着步入背板行业公司的增加,还有许多其他结构的背板相继面世:
太阳能电池的结构和性能分析太阳能电池是一种可以将太阳能转化为电能的装置,其最常见的应用是在太阳能光伏电站中。
在这样的电站中,通过大面积的太阳能电池板,可以将太阳能转化为电能,从而为人们生活中的耗能设备提供稳定的电力。
一、太阳能电池的结构太阳能电池可以看做是由三部分组成:PN接触区、PN结和电极。
其中,PN接触区和电极之间的区域称为正向区,PN接触区和PN结之间的区域称为反向区。
1. PN接触区PN接触区是整个太阳能电池中一个非常重要的组成部分,它的主要作用是用于收集光电子并将其转化为电能。
这一区域通常是由类似于半导体的材料制成的,通常包括两层材料:P型材料和N型材料。
在实际的太阳能电池中,P型材料会被加上一定的掺杂剂,通常为硼元素,这样可以提高其导电性。
同样,N型材料也会被加上一定的掺杂剂,通常为磷元素,这样可以增加其导电性。
在实际的应用中,PN接触区的材料通常还会加上一定的反射材料,以保证在阳光充足时,太阳能电池可以更好地吸收光能。
这一结构通常由两层半导体材料组成,其中一层是P型材料,另一层是N型材料。
PN结可以看做是一种将P型材料和N型材料分离开来的结构,允许电子在两个材料之间进行流动,从而产生电流。
在实际的太阳能电池中,PN结通常会被加上一定的反射材料,以保证太阳光线可以更好地被吸收。
它主要用于将PN接触区和PN结之间的电荷收集起来,并将其输出到外部电路中。
在实际的太阳能电池中,电极通常是由导电材料制成的,通常包括银、铝、铜等,这些材料具有较高的导电性和耐腐蚀性。
二、太阳能电池的性能分析太阳能电池最主要的性能参数包括开路电压、短路电流、填充因子和转换效率。
1. 开路电压开路电压是指当太阳能电池没有外接负载时,两个电极之间的电压差。
THV 熔点120-220摄氏度,加工方法为熔融加工。商品化氟塑料 熔点120-220摄氏度,加工方法为熔融加工。商品化氟塑料 中最软的材料,一般用来做软管和电缆。
►Leabharlann 氟塑料具有很强的C 氟塑料具有很强的C-F键,具有良好的耐化学性能和耐污性能。 PET(聚乙烯对苯二甲酸酯)和PE等聚烯烃的所含的化学键没 PET(聚乙烯对苯二甲酸酯)和PE等聚烯烃的所含的化学键没 有C-F键强,其耐化学性能和耐候性相对不佳。
耐候PET 耐候PET : 良好的抗击穿性; 良好的抗击穿性; 防渗PET 防渗PET 良好的防水性; 良好的防水性;
1、产品资质: 产品资质: 产品必须拥有TUV证书;产品的市场推广度; 产品必须拥有TUV证书;产品的市场推广度; 2、外观: 外观: 表面无破损、褶皱、污迹、杂物、发黄、划伤等不良现象。 3、尺寸和厚度: 尺寸和厚度: 宽度允许偏差±3mm;每卷背板总长允许偏差± 宽度允许偏差±3mm;每卷背板总长允许偏差±1m ;厚度 允许偏差±0.03mm。 允许偏差±0.03mm。 4、剥离强度: 剥离强度: EVA与背板之间的45°拉力应≥80N/2cm。 EVA与背板之间的45°拉力应≥80N/2cm。 层间剥离强度应≥ 层间剥离强度应≥15N/cm (45°拉力)。 45°
PVF 熔点190 摄氏度,加工方法为潜溶剂溶液熔融挤出。具有良 熔点190
好的机械强度或耐候性能,一般用作户外保护膜,广泛应用于建筑和 交通领域。
PVDF 熔点155-192 摄氏度,加工方法为熔融加工。一般应用为 熔点155- 氟碳涂料、压电薄膜、化工内衬。由于加工中一般需要加入增塑 剂,所以耐候性和耐化学性能受到影响。《太阳能电池板》课件太阳能充电器:利用太阳能电池板将光能转化为电能,通过充电器将电能 储存到电池中,为各种设备提供充电功能
太阳能储能系统:利用太阳能电池板将光能转化为电能,通过储能系统将 电能储存起来,以备在需要时使用
太阳能光伏电站:利用太阳能电池板将光能转化为电能,通过光伏电站将 电能输送到电网中,为整个地区提供电力供应
太阳能充电板:利用太阳能光照射在太阳能电池板上,将光能转化为电能, 为各种电子设备提供充电功能
能量转换比:太阳能电池板单位面积产生的电能与太阳能辐射量的比值,是评价太阳能电池板性能的重 要指标。 以上内容仅供参考,具体参数和评价标准可能因不同品牌和型号的太阳能电池板而有所差异。 以上内容仅供参考,具体参数和评价标准可能因不同品牌和型号的太阳能电池板而有所差异。
安装位置选择: 选择阳光充足、 通风良好的位 置,确保电池 板能够充分吸
注意事项:注 意安全,避免 触电等意外情 况发生,同时 注意保护电池 板,避免损坏
* 原因分析:电池板表面有灰尘、污垢或遮挡物 * 排除方法:定期清洁电池板表面,确保没有遮挡物
转换效率:太阳能电池板的转换效 率是指其将太阳能转换为电能的效 率,通常以百分比表示聚合物太阳能电池的结构与性能分析
聚合物太阳能电池的结构与性能分析聚合物太阳能电池的结构主要包括以下几个部件:导电底板、透明导电电极、活性层、电子传输层、阳极和金属电极。
导电底板是整个电池的支撑层,一般采用柔性塑料材质,具有良好的柔韧性和可塑性。
透明导电电极是来自于金属氧化物,通常使用氧化锌材料,具有高透明度和较低电阻。
聚合物是通过共轭体系实现光电转换的关键,而光敏剂则是引入外部光能激发电子跃迁的重要组成。
聚合物太阳能电池的性能主要体现在以下几个方面:光电转换效率、稳定性、适应性和可持续性。
当前聚合物太阳能电池的光电转换效率相对较低,一般在5%至10%之间,与硅基太阳能电池相比较低。
稳定性是指电池长期工作的稳定性能,聚合物太阳能电池的稳定性相对较差,容易受到光照、温度和湿度等环境因素的影响,从而导致电池性能下降。
适应性是指电池在不同光照条件下的性能表现,聚合物太阳能电池在低光照下的性能相对较差,对于弱光照环境适应性较差。
可持续性是指电池的资源消耗和环境影响程度,聚合物太阳能电池相对于硅基太阳能电池具有更低的制造成本和环境影响。
总的来说,聚合物太阳能电池具有成本低、可塑性强的优势,但其光电转化效率相对较低、稳定性和适应性有待提高,还需要进行更多的研究和改进。
未来的发展方向可以包括改进电池结构、寻找更高效的聚合物材料和光敏剂,提高电池的光电转换效率和稳定性,使其更加适应不同的环境条件,从而提高聚合物太阳能电池在可再生能源领域的应用前景。
• 如果太阳电池的厚度超过100um,由于背表面的复合作用不明显,因 而没有必要利用BSF结构,但对于薄膜电池,BSF效果就非常明显了。
• 紫外光太阳能电池是为了防止太阳能电池的表面(受光面)由于载流 子的复合而使效率减的电池。 紫电池采用很浅的扩散结,避免 “死层”的形成
上电极的作用是将移动至表面的电子/空穴取出,以形成外部电流, 提供给外部负载。由于电极与硅材料接触,为了降低串联电阻,电 极与硅材料必须是良好的欧姆接触,既是电压与电流的线性关系。
• 电极图形设计:设计原则是使电池的输出最大。要兼顾两个方面: 使电池的串联电阻尽可能小,电池的光照作用面积尽可能大。
1. 电极材料的选择 (1) 能与 硅形成牢固的接触; (2) 这种接触应是欧姆接触,接触电阻小; (3) 有优良的导电性; (4) 纯度适当; (5) 化学稳定性好; (6) 容易被钨、钽、钼制成的电阻加热器蒸发; (7) 容易焊接,一般都要求能被锡焊; (8) 价格较低。
• 紫外光电池的浅结也会带来两个新问题: 采用浅结会提高表面薄层扩散电阻R,必然使电池的串联电阻Rs增大,
加大功率损失。所以用“密栅”措施进行补救。 应选择合适的减反膜与浅结密栅结构相配合,才能有效地提高短波光
谱响应。例如:用SiO2膜作减反膜,则它对0.4μm以下波长的光有较 大的吸收,而使总的短波光谱响应的提高仍然受到影响。若改用Ta2O5 膜或用ZnS/MgF双层减反膜,都可以得到较好的结果 • 因而与常规电池相比,紫外光太阳能电池具有浅结、密栅及“死层” 薄的特征(如前图(b)所示),这种电池对短波长的光有特别高的灵敏 度。太阳能电池背板知识介绍
主流背板材料特性及应用分析目前常用背板材料的优缺点,例如背面玻璃、氟聚酮、塑料复合材料等,并探讨材料选用在太阳能电池组件性能和成本的影响。
太阳能电池背板的生产工艺介绍背板的常见制造流程,包括切割、冲孔、涂布、印刷等环节,并简述每个环节的技术特点。
性能指标及评价标准阐述背板的主要性能指标,如隔热性能、光学性能、机械强度、耐候性和安全性等,并介绍相关的评价标准和测试方法。
未来发展趋势展望太阳能电池背板未来的发展方向,包括轻量化、高透射率、柔性化、智能化等方面。
相信本文档能够帮助读者更好地理解太阳能电池背板的知识,了解其在太阳能发电领域的应用价值,并关注其未来发展趋势。
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1.外层保护层:为了有良好的耐候性,一般要求背板外层材料为含氟材料,PVF和PVDF为最常见 的两种含氟材料,在所有高分子材料中是众所周知的耐侯性最佳产品。氟树脂独特的性能源于其 特殊的分子结构C-F。C-F键是有机化合物共价键中键能最大的,C-F键能485KJ/mol,太阳光中紫 外光波长200~380nm,220nm的光子的能量为544KJ/mol,只有小于220nm的光子才能离解C-F键。 在阳光中,小于220nm的光子比例很小(不到5%),而且这些短波紫外线容易被大气圈外臭氧层 吸收,能到达地面的极少,所以太阳光几乎对氟聚合物没有任何影响。其缺点就是价格高昂,同 时不易粘接,全球许多大型材料公司做了多年的材料研究,寻找可替代产品,但目前尚未找到理 想的替代品。
PVF薄膜,学名聚氟乙烯(polyvinyl fluoride ),由氟和氟碳分子的共聚体挤压而成。 为含氟或氟碳的共聚物,比其它任何聚合物具有更大的化学结合力和结构稳定性,对日照、 化学溶剂、酸碱腐蚀、湿气和氧化作用的抵抗力和耐久性效果显著。做PVF薄膜最为出名的 为美国杜邦公司,杜邦公司的注册商标Tedlar就是现光伏行业做背板用的最多PVF薄膜, TPT或TPE等背板中的T层指的就是这里所说的Tedlar ,其有第一代和第二代之分,从实际 使用情况而言第一代产品质量更好一些,其厚度在30um左右,目前较多供应欧美市场。第 二代产品成本低一些,厚度为25um,表面有肉眼可见的针孔,供应亚洲市场较多。第一代 含氟膜用的是挤出吹塑法,第二代用的是流延法。
3.背板内层:在背板中,未经改性的含氟薄膜和PET与EVA胶膜粘结牢度差,因此背板与电池片 接触面需要有粘结层材料,一般可以使用改性过的含氟薄膜和PET,或是粘结性强的PEVA膜或PE 膜,使用PEVA膜或PE膜作为背板内层对组件耐候性有很大的影响,但是它可以大大降低成本, 但在非特别关键的组件上客户还是愿意使用的。TPT、KPK等材料中使用的背板内层就是指改性 过的含氟薄膜、TPE、KPE等材料中的E层指的就是粘结性强的PEVA膜或PE膜。 PE = Polyethylene,聚乙烯,是结构最简单的高分子有机化合物,当今世界应用最广泛的高分 子材料,由乙烯聚合而成,因其粘合在组件里面,不接触空气,仅有正面电池间隙漏过的部分 光线对其有老化作用,故此虽然在一定程度上降低了使用年限。
PVDF聚偏氟乙烯,除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射 性能外,还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能,是目前含氟材料中产量名列第二位的大产 品。做PVDF薄膜最为出名的为法国阿科玛公司,阿科玛公司的注册商标Kynar就是现光伏行业做 背板用的最多PVDF薄膜,KPK或KPE等背板中的K层指的就是这里所说的Kynar 。
太阳能电池背板位于太阳能电池板的背面,对电池片起保护和支撑作用,具有可靠的绝缘 性、阻水性、耐老化性。一般具有三层结构,外层保护层具有良好的抗环境侵蚀能力(防止水气侵 蚀、抗紫外线等),中间层为PET 聚脂薄膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯)具有良好的绝缘性能和强度, 内层薄膜PEVA或PE与EVA 胶膜具有良好的粘接性能。
为了防止水蒸气进入组件,有些公司在以上各类型的背板中会加入一个铝层,比如在TPE的 T和P中加入铝层,就成为了TAPE,这种结构的背板也有一定的市场。
以上介绍的是最为常见的几种背板构成,随着步入背板行业公司的增加,还有许多其他结构的背板相继面世:
所以根据背板各层所使用的不同材料,背板可以分为TPT、KPK、TPE、KPE以及多层PET压合 而成的背板等。
多层PET组成的背板:最外层是耐老化PET,加上阻隔PET等组成的,现在日本还有多层PET复 合的背板,就是外面是抗老化的PET,中间是绝缘和阻隔的PET,与EVA接触面是胶或者其他的。但 是这种结构一个最大的问题使用年限一般不会超过10年,再好的改性PET也不能在室外这么强的 光照和恶劣条件下超过10年的。
太阳能电池背板位于组件背面的最外层,在户外环境下保护太阳能电池组件不受水汽 的侵蚀,阻隔氧气防止氧化、耐高低温、良好的绝缘性和耐老化性能、耐腐蚀性能,可以反 射阳光,提高组件的转化效率,具有较高的红外发射率,可以降低组件的温度。
由于PVDF的密度是PVF的1.3-1.4倍,在分子结构上多一个氟原子,所以比PVF更致密、更耐 候、阻隔性更好。纯PVDF薄膜的透水率只有同等厚度的PVF薄膜的1/5左右,所以通常情况下使用 PVDF薄膜的厚度可以比PVF薄,但是PVDF成型较困难,一般需要添加丙烯酸类材料,此材料会造 成局部老化。
2.PET:是聚对苯二甲酸乙二醇酯的简称,又称聚酯薄膜,乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物, 表面平滑有光泽。具有优良的物理机械性能,长期使用温度可达120℃,短期使用可耐150℃高温, 可耐-70℃低温,且高、低温时对其机械性能影响很小。电绝缘性优良,甚至在高温高频下,其 电性能仍较好,抗蠕变性、耐疲劳性、耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。气体和水蒸气渗透率低, 但是在高温高湿中容易水解,在紫外光照下易发生光降解反应。背板一般都用PET膜来作为支持 体。由多层PET复合而成的背板也有一定的市场应用,TPT、TPE、KPK、KPE等材料中的P层指的就 是这里的PET,目前只有少数公司可以生产背板用PET。
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