前几天的光伏倒春寒 ,让许多人又穿上了准备收起来的太阳冬衣。然而春天滴到来是玻璃挡不住滴 。春天是事行温暖滴,但春暖花开的业资道路是曲折滴 。
在即将春暖花开的光伏季节 ,我们聊聊一个与太阳有关的太阳话题,光伏太阳能。玻璃光伏(Photovoltaic)是事行指直接将太阳能转化为电能,与之对应的业资还用光热发电。光伏发电主要用三种方式 :单晶硅 、光伏多晶硅和薄膜电池。太阳
单晶硅太阳能电池 ,玻璃一般采用太阳能级的事行单晶硅棒,或采用电子及硅帮的业资废次单晶硅加工(电子级对棍棒纯度要求比太阳能高) 。
通过对硅棒进行切割 、研磨产生硅片,再在硅片上掺杂和扩散形成形成P>N结,然后用银浆在硅片上印上栅线 ,单晶硅太阳能电池的单体片就制成了。
目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为17%左右,较高的达到24% ,这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率较高的,但制作成本也是较高的。
单晶硅硅棒
多晶硅
多晶硅是单质硅的一种形态 。可以简单理解为多晶硅是单质硅凝固时,晶核长成取向相同(无缺)的就形成了单晶硅 ,取向不同的则形成多晶硅 。
多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多 ,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约15%左右。从制作成本上来讲 ,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗 ,总的生产成本较低 ,因此得到大量发展 。
多晶硅棒
薄膜太阳能电池
薄膜太阳能电池是指将能产生光伏效应的太阳能玻璃 ,生成在玻璃、塑料 、金属等材料上,形成太阳能电池 。制造方法方面有电子回旋共振法 、光化学气相沉积法、直流辉光放电法等多种方法。
原理都是使用各式各样的沉积技术,一层又一层地把p-型或n-型材料长上去 ,常见的薄膜太阳电池有非晶硅、CuInSe2(CIS) 、CuInGaSe2(CIGS)、和CdTe..等。
工艺过程大大简化 ,硅材料消耗很少,电耗更低,它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低,目前全部先进水平为10%左右,且不够稳定 ,随着时间的延长 ,其转换效率衰减。
薄膜太阳能电池
光伏组件与光伏电站
单独的太阳能电池并不能发电 。把电池片前面用EVA(全部上现在也有开始使用PVB)贴上玻璃 ,后面也用EVA贴上背板 ,加上框架和接线盒 ,就构成了光伏组件。光伏组件是较小能单独使用的太阳能发电单元 。
光伏组件示意图
把多个光伏组件进行联接
,并加上控制系统、蓄电池 、逆变器等就构成了一个光伏电站
。
太阳能光伏玻璃
太阳能光伏玻璃一般是指用来覆盖光伏组件超白钢化玻璃 。目前主流的光伏玻璃是超白压花玻璃,厚度一般为3.2mm 。
光伏玻璃要求在380nm-1100nm范围内的透过率在91%以上 ,一面用压辊压出花纹,表面花纹使玻璃对于入射光线起到散射作用,能有助于增加太阳电池对入射光的吸收,获得更高的光电转换效率 。在光伏玻璃上镀减反膜可以提高2.5%的透过率 。
太阳能玻璃是整个光伏产业链中资金技术要求相对不高的环节 ,但其重量占到光伏组件的70%。真实太阳能的核心硅片只占整个太阳能电池重量的不到5%。