Elementy paneli słonecznych: poznanie podstaw systemów fotowoltaicznych

Panele słoneczne stały się podstawą systemów energii odnawialnej. Choć mogą wydawać się pojedynczymi jednostkami, w rzeczywistości są skomplikowanymi systemami składającymi się z kilku kluczowych komponentów, które płynnie ze sobą współpracują. Zrozumienie komponentów, materiałów i akcesoriów paneli słonecznych jest niezbędne dla każdego, kto rozważa energię słoneczną w swoim domu lub firmie.

Jakie są główne elementy paneli słonecznych?

Moduł fotowoltaiczny, zwany również panelem słonecznym, składa się z ośmiu podstawowych elementów, opisanych poniżej:

1. Ogniwa słoneczne

Ogniwa słoneczne służyć jako podstawowe elementy paneli słonecznych. Liczne ogniwa słoneczne są łączone w celu utworzenia pojedynczego panelu słonecznego. Te ogniwa słoneczne są połączone ze sobą za pomocą procesów takich jak lutowanie, hermetyzacja, montaż na metalowej ramie i testowanie. Wydajność panelu słonecznego jest ściśle związana z wydajnością jego poszczególnych ogniw słonecznych. Koszt i wydajność tych ogniw wpływają na ogólną wydajność panelu słonecznego. Postęp w zakresie wydajności ogniw słonecznych trwał przez ostatnią dekadę.

Różne materiały stosowane w produkcji ogniw słonecznych dają różną wydajność. Ponadto różne firmy mogą osiągać różną wydajność konwersji, stosując tę ​​samą technologię. Dwa powszechne typy ogniw słonecznych to ogniwa słoneczne monokrystaliczne i polikrystaliczne.

2. Szkło solarne

Szkło solarne jest kolejnym istotnym elementem panelu słonecznego, tworząc najbardziej zewnętrzną warstwę. Musi posiadać trwałość i odblaskową powierzchnię, aby zwiększyć wydajność panelu. Szkło solarne działa przede wszystkim jako tarcza, chroniąc ogniwa słoneczne przed niekorzystnymi warunkami pogodowymi, brudem i kurzem. Zaleca się stosowanie szkła hartowanego o grubości od 3 mm do 4 mm.

Zobacz także: Czy panele słoneczne mogą działać przez szkło?

3. EVA (octan etylenu i winylu)

EVA, czyli octan winylu i etylenu, to bardzo przezroczysta warstwa plastiku stosowany do kapsułkowania ogniw słonecznych. Zapewnia laminowaną powłokę, która utrzymuje komórki razem. EVA powinna wykazywać odporność i tolerancję, aby wytrzymać ekstremalne temperatury i wilgotność.

4. Tylna strona

Tylna warstwa jest kolejnym ważnym elementem panelu słonecznego. stanowi tylną warstwę panelu, oferując zarówno ochronę mechaniczną, jak i izolację elektryczną. Zasadniczo służy jako warstwa ochronna.

5. Rama aluminiowa

Rama aluminiowa jest kluczowym elementem konstrukcyjnym, zapewniając wytrzymałość panelu. Zaleca się stosowanie ramy wykonanej z lekkiego, ale wytrzymałego materiału. Powinna ona posiadać sztywność i zdolność do wytrzymywania trudnych warunków, takich jak silne wiatry i siły zewnętrzne. Zazwyczaj ramy aluminiowe występują w dwóch wariantach: srebrnym i anodowanym na czarno.

6. Skrzynka przyłączeniowa

Umieszczony z tyłu panelu, Skrzynka przyłączeniowa służy jako centralny punkt, w którym kable łączą się z panelami.

7. Łącznik

Łączniki ułatwiają łączenie ze sobą paneli słonecznych. Powinny być wysoce odporne na warunki atmosferyczne i umożliwiać bezpieczne połączenia.

8. Klej silikonowy

Klej silikonowy jest powszechnie stosowany stosowany klej w panelach słonecznych. Tworzy solidne wiązania i wykazuje odporność na chemikalia, wilgoć i różne warunki pogodowe. Dlatego klej silikonowy jest stosowany w montażu paneli słonecznych. Krzem jest również najbardziej rozpowszechnionym materiałem półprzewodnikowym.

Po zapoznaniu się z głównymi elementami paneli słonecznych, przyjrzyjmy się teraz bliżej materiałom używanym do ich budowy.

Przeczytaj także: Ile energii potrzeba do wytworzenia panelu słonecznego?

Jakie są główne materiały stosowane do budowy paneli słonecznych?

Materiały wykorzystywane do budowy modułów fotowoltaicznych obejmują:

1. Krzem:

• Krzem monokrystaliczny: Znany ze swojej wysokiej wydajności.
• Krzem wielokrystaliczny: ekonomiczna alternatywa.

2. Krzem amorficzny:

• Powszechne w technologii cienkowarstwowej, ale podatne na degradacja.
• Do odmian zalicza się węglik krzemu, krzem-german, krzem mikrokrystaliczny i azotek krzemu.

3. Tellurek kadmu (CdTe):

Połączenie Cd i Te pozwoliło na stworzenie wydajnych cienkowarstwowych ogniw słonecznych z idealną przerwą energetyczną.

4. Półprzewodniki złożone:

Gal i arsenek są stosowane w związkach Semiconductor ogniwa słoneczne, znane ze swojej wydajności i kompaktowości.

5. Krzem stopowy:

Stop krzemu z aluminium, antymonem lub ołowiem służący modyfikacji przerwy energetycznej i tworzeniu wielozłączowych ogniw słonecznych.

6. Miedź, ind, gal i selenek (CIGS):

Stosowany w celu zwiększenia wydajności i odprowadzania ciepła w zaawansowanych systemach fotowoltaicznych.

7. Nanorurki węglowe (CNT):

Stosowane w celu poprawy takich właściwości jak przezroczystość i przepływ prądu.

8. Barwniki organiczne:

Stosowany w celu poszerzenia pasma przenoszenia w innowacyjnych ogniwach fotowoltaicznych, przyczyniając się do zrównoważonego rozwoju.

9. Dwutlenek tytanu (TiO2):

Stosowany w celu zwiększenia wydajności i odprowadzania ciepła w niektórych systemach fotowoltaicznych.

10. Komórki hybrydowe:

łącząc krystaliczny krzem i krzemu niekrystalicznego, aby osiągnąć wyższą wydajność, aczkolwiek wiąże się to ze skomplikowanym procesem produkcyjnym.

To były główne materiały paneli słonecznych. Oprócz tych materiałów i komponentów, akcesoria do paneli słonecznych odgrywają również kluczową rolę w systemach solarnych, więc dowiedzmy się, czym są akcesoria do paneli słonecznych.

Odsyłacz: Podstawy technologii fotowoltaicznej

Czym są akcesoria do paneli słonecznych?

Wydajność systemu zasilania słonecznego zależy również od jego akcesoriów. Niezależnie od tego, czy chodzi o dom, czy kampera, posiadanie odpowiednich akcesoriów jest niezbędne. Chociaż konkretne potrzeby mogą się różnić, oto przegląd niezbędnych akcesoriów do paneli słonecznych:

1. Panele słoneczne:

• Dostępne w różnych rozmiarach (np. 100 W, 250 W, 300 W, 400 W).
• Wśród typów znajdują się monokrystaliczne (bardziej wydajne) i polikrystaliczne.
• Należy wziąć pod uwagę moc znamionową (12 V, 24 V, 36 V itd.) w zależności od konfiguracji.
• Wybierz pomiędzy panelami sztywnymi (bardziej wytrzymałymi) i elastycznymi (lżejszymi i kompatybilnymi z zakrzywionymi dachami).

2. Falowniki:

• Przekształca prąd stały z paneli słonecznych na prąd przemienny.
• Typy obejmują falowniki stringowe (podłączone do paneli) i mikroinwertery (instalacja na każdy panel).
• Upewnij się, że moc falownika jest dostosowana do całkowitego obciążenia urządzeń zasilanych energią słoneczną.

3. Baterie:

• Przechowuj nadmiar energii słonecznej na noc lub na potrzeby zasilania awaryjnego.
• Wśród akumulatorów znajdują się akumulatory litowe (najlepsza wydajność), kwasowo-ołowiowe, AGM i żelowe.
• Należy wziąć pod uwagę pojemność, cykle życia i napięcie (np. 6 V, 12 V, 24 V, 48 V).

4. Przewody, kable i złącza solarne:

• Łączy elementy ze sobą, przekazując energię.
• Należy stosować izolowany przewód miedziany lub aluminiowy, oznaczony kolorami w celu określenia polaryzacji.
• Złącza MC4 są szeroko stosowane.

Spójrz też na Przewodnik po wyborze rozmiaru kabla solarnego dla instalacji fotowoltaicznych.

5. Kontroler ładowania:

• Reguluje przepływ prądu, zapobiegając przeładowaniu i przegrzaniu.
• Typy obejmują MPPT (wyższa wydajność) i PWM.
• Pojemność musi być zgodna z pojemnością akumulatora i panelu słonecznego.

6. Sprzęt monitorujący:

• Dostarcza informacji o systemie w czasie rzeczywistym.
• Zawiera system, kontroler ładowania, baterii i monitorów paneli słonecznych.
• Niektóre oferują łączność Bluetooth i aplikacje mobilne.

7. Mocowania regałowe:

• Stosowane do instalacji na dachu lub na ziemi.
• Komponenty mogą obejmować zaślepki, zaciski do przewodów, wsporniki i szyny.
• Upewnij się, że konstrukcja wsporcza wytrzyma ciężar.

8. Równowaga systemu (BOS):

• Zawiera elementy takie jak wyłączniki obciążenia, bezpieczniki i skrzynki rozdzielcze.
• Dostosowane do konkretnych wymagań systemowych, gwarantujące bezpieczeństwo i kontrolę.

9. Rozłączniki prądu przemiennego i stałego:

• Ręczne wyłączniki do odcinania zasilania falowników.
• Sprawdź specyfikację swojego falownika pod kątem zgodności.

10. Skrzynka łącznikowa:

• Kontener elektryczny do równoległych połączeń paneli słonecznych.
• Zawiera wyłączniki obwodowe, bezpieczniki i połączenia zaciskowe do okablowania.

Każdy dodatek odgrywa istotną rolę w optymalizacji wydajności i bezpieczeństwa systemu zasilania słonecznego. Wybierz te, które odpowiadają Twoim konkretnym potrzebom i konfiguracji. Teraz wyjaśnijmy, kto produkuje części do paneli słonecznych.

Zobacz także: Czy wyłączniki mogą się zepsuć bez zadziałania?

Kto produkuje części do paneli słonecznych?

Panele słoneczne składają się z różnych komponentów, a te komponenty pochodzą od różnych producentów. Oto przegląd niektórych znanych firm produkujących te komponenty paneli słonecznych:

1. Ogniwa słoneczne:

Ogniwa słoneczne są wytwarzane głównie z materiałów półprzewodnikowych, zazwyczaj monokrystalicznego lub polikrystalicznego krzemu. Wiodący producenci w tej dziedzinie to JinkoSolar, JA Solar, Trina Solarna.

2. Metalowa rama:

Metalowa rama, zazwyczaj wykonana z aluminium, jest produkowana przez firmy takie jak Silfab Solar i Solaria.

3. Tafla szkła:

Hartowane arkusze szkła, kluczowy element, są produkowane przez takie firmy jak First Solar i Komórki Q.

4. Kable i złącza paneli słonecznych:

Te niezbędne komponenty są dostarczane przez firmy takie jak Amphenol Przemysłowe Technologie Solarne.

5. Sprzęt do montażu paneli słonecznych:

Kategoria ta obejmuje wsporniki, szyny i zaciski służące do mocowania paneli do dachów lub podłoża. Firmy takie jak IronRidge i Unirac specjalizują się w produkcji tych komponentów.

6. Kontrolery ładowania paneli słonecznych:

Producenci tacy jak Morningstar i Outback Power produkują regulatory ładowania służące do regulacji przepływu energii.

7. Falowniki paneli słonecznych:

Falowniki, które zamieniają prąd stały na prąd przemienny, są produkowane przez takie firmy jak: SMA Ameryka oraz Enfaza energii.

8. Akumulatory paneli słonecznych:

Firmy takie jak Tesla i LG Chem produkować baterie słoneczne, oferując rozwiązania w zakresie magazynowania energii.

Podsumowując, komponenty paneli słonecznych pochodzą od różnych producentów. To również odpowiada na pytanie, kto produkuje części do paneli słonecznych.

Podsumowując, panele słoneczne składają się z wielu kluczowych komponentów, które działają w harmonii, aby przechwytywać światło słoneczne i przekształcać je w czystą, odnawialną energię. Dzięki lepszemu zrozumieniu tych części możesz docenić złożoność technologii solarnej i podejmować świadome decyzje dotyczące włączenia jej do swojego życia.