太阳能光伏组件发电原理和电池组件的制作流程
发电系统中最重要的部分,其作用是将太阳能转化为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。单体太阳电池不能直接做电源使用,作电源必须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。
对正负电荷,由于在PN结区域的正负电荷被分离,因而可以产生一个外电流场,电流从晶体硅片电池的底端经过负载流至电池的顶端。这就是 “光生伏打效应”。 将一个负载连接在太阳能电池的上下两表面间时,将有电流流过该负载,于是太阳能电池就产生了电流;太阳能电池吸收的光子越多,产生的电流也就越大。光子的能量由波长决定,低于基能能量的光子不能产生自由电子,一个高于基能能量的光子将仅产生一个自由 电子,多余的能量将使电池发热,伴随电能损失的影响将使太阳能电池的效率下降。
由于电池片制作条件的随机性,产出的电池性能不完全一样,所以为了有效的将性能一致或相近的电池组合在一起,所以应根据其性能参数进行分类;电池测试即通过测试电池的输出参数电流和电压.的大小对其进行分类。以提高电池的利用率,做出质量合格的电池组件。
将汇流带焊接到电池正面负极.的主栅线上,汇流带为镀锡的铜带,个人会使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯利用红外线的热效应。焊带的长度约为电池边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连。
背面焊接是将电池串接在一起形成一个组件串,采用的工艺是手动的,电池的定位主要靠一个膜具板,上面有放置电池片的凹槽,槽的大小和电池的大小相对应,槽的位置已经设计好,不一样的规格的组件使用不相同的模板,操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正面电极负极.焊接到“后面电池”的背面电极正极.上,这样依次串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线.层压敷设
背面串接好且经过检验合格后,将组件串、玻璃和切割好的EVA 、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好,准备层压。玻璃事先涂一层试剂primer.以增加玻璃和EVA的粘接强度。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置,调整好电池间的距离,为层压打好基础。敷设层次:由下向上:钢化玻璃、EVA、电池片、EVA、玻璃纤维、背板。
将敷设好的电池放入层压机内,通过抽真空将组件内的空气抽出,然后加热使EVA熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起;最后冷却取出组件。层压工艺是组件生产的关键一步,层压温度层压时间依据EVA的性质决定。个人会使用快速固化EVA时,层压循环时间约为25分钟。固化温度为150℃。
层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边,所以层压完毕应将其切除。
类似与给玻璃装一个镜框;给玻璃组件装铝框,增加组件的强度,进一步的密封电池组件,延长电池的常规使用的寿命。边框和玻璃组件的缝隙用硅酮树脂填充。各边框间用角键连接。
高压测试是指在组件边框和电极引线间施加一定的电压,测试组件的耐压性和绝缘强度,以保证组件在恶劣的自然条件雷击等.下不被损坏。
测试的目的是对电池的输出功率进行标定,测试其输出特性,确定组件的质量等级。主要是模拟太阳光的测试Standard test conditionSTC,一般一块电池板所需的测试时间在7-8秒左右。