太阳电池的分类
分类太阳电池是光伏发电系统的核心。从产生技术的成熟度来区分,太阳电池可分为以下几个阶段:第一代太阳电池:晶体硅电池;第二代太阳电池:各种薄膜电池。包括非晶硅薄膜电池(a-Si)、碲化镉太阳电池(CdTe)、铜铟镓硒太阳电池(CIGS)、砷化镓太阳电池、纳米二氧化钛染料敏化太阳电池等;第三代太阳电池:各种超叠层太阳电池、热光伏电池(TPV)、量子阱及量子点超晶格太阳电池、中间带太阳电池、上转换太阳电池、下转换太阳电池、热载流子太阳电池、碰撞离化太阳电池等新概念太阳电池。按电池结构划分,太阳电池可分为晶体硅太阳电池和薄膜太阳电池。按照使用的基本材料不同,太阳电池可分为硅太阳电池、化合物太阳电池、染料敏化电池和有机薄膜电池几种。
太阳能发电板结构组成 原来是这样的!
太阳能发电板又被称之为太阳能电池板,太阳能发电板可以吸收太阳光,并将太阳辐射转变成电能。现在有很多的地方都安装太阳能电池板,太阳能电池板是一种非常省电环保的转换器,这种转换器可以将热能转换为电能。太阳能发电板是可以提供电源的,但在没有太阳光的时候就没有办法使用。大家知道太阳能发电板由哪些组成呢?下面小编来为大家介绍一下太阳能发电板的结构组成。 太阳能发电板的结构组成 1、钢化玻璃其作用为保护发电主体(如电池片,透光其选用是有要求的,1.透光率必须高(一般91%以上、;2.超白钢化处理 2、EVA用来粘结固定钢化玻璃和发电主体(如电池片、,透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命,暴露在空气中的EVA易老化发黄,从而影响组件的透光率,从而影响组件的发电质量除了EVA本身的质量外,组件厂家的层压工艺影响也是非常大的,如EVA胶连度不达标,EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够,都会引起EVA提早老化,影响组件寿命。 3、电池片主要作用就是发电,发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片,两者各有优劣。晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低,但消耗及电池片成本很高,但光电转换效率也高,在室外阳光下发电比较适宜;薄膜太阳能电池,相对设备成本较高,但消耗和电池成本很低,但光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点,但弱光效应非常好,在普通灯光下也能发电,如计算器上的太阳能电池。 4、EVA作用如上,主要粘结封装发电主体和背板 5、背板作用,密封、绝缘、防水(一般都用TPT、TPE等材质必须耐老化,大部分组件厂家都质保25年,钢化玻璃,铝合金一般都没问题,关键就在与背板和硅胶是否能达到要求。、 6、铝合金保护层压件,起一定的密封、支撑作用 7、接线盒保护整个发电系统,起到电流中转站的作用,如果组件短路接线盒自动断开短路电池串,防止烧坏整个系统。接线盒中最关键的是二极管的选用,根据组件内电池片的类型不同,对应的二极管也不相同 8、硅胶密封作用,用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处。有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶,国内普遍使用硅胶,工艺简单,方便,易操作,而且成本很低。 以上就是太阳能发电板的结构组成介绍大家现在知道太阳能发电板是由哪些零件组成的了吗?大部分的太阳能发电板都是需要采用钢化玻璃作为主体制作的,因为钢化玻璃的透光性和吸收热的能力比较强。太阳能发电板可以在一些电力工程中使用,应用的领域非常的广。太阳能发电板还可以用来制作太阳能的主要电源,也可以在通讯和交通领域使用。
光伏组件的主要原材料有哪些
钢化玻璃其作用为保护发电主体(如电池片),透光其选用是有要求的,透光率必须高(一般91%以上);EVA用来粘结固定钢化玻璃和发电主体(如电池片),透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命,暴露在空气中的EVA易老化发黄,从而影响组件的透光率,从而影响组件的发电质量除了EVA本身的质量外。组件厂家的层压工艺影响也是非常大的,如EVA胶连度不达标,EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够,都会引起EVA提早老化,影响组件寿命。光伏电池片为光伏组件最重要也是最基本的发电单元:因此光伏组件质量很大程度上依赖于光伏电池片的好坏,因此组件厂家是否拥有自家的电池片厂,以自家电池片的质量可以作为一个重要的评估标准。一套家庭光伏发电系统主要由光伏组件、逆变器、支架、电缆以及其他零部件组成。通过本人了解,目前家用光伏发电系统的合理建设成本大概在5-10元/瓦。
太阳能电池板有哪些光伏组件构成
太阳能电池板又称光伏组件,其由如下部分组成:
1) 钢化玻璃 其作用为保护发电主体(如电池片),透光其选用是有要求的, 1.透光率必须高(一般91%以上);2.超白钢化处理
2) EVA 用来粘结固定钢化玻璃和发电主体(如电池片),透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命,暴露在空气中的EVA易老化发黄,从而影响组件的透光率,从而影响组件的发电质量除了EVA本身的质量外,组件厂家的层压工艺影响也是非常大的,如EVA胶连度不达标,EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够,都会引起EVA提早老化,影响组件寿命。
3)电池片主要作用就是发电,发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片,两者各有优劣。晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低,但消耗及电池片成本很高,但光电转换效率也高,在室外阳光下发电比较适宜;薄膜太阳能电池,相对设备成本较高,但消耗和电池成本 很低,但光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点,但弱光效应非常好,在普通灯光下也能发电,如计算器上的太阳能电池。
4)EVA作用如上,主要粘结封装发电主体和背板
5) 背板 作用,密封、绝缘、防水(一般都用TPT、TPE等材质必须耐老化,大部分组件厂家都质保25年,钢化玻璃,铝合金一般都没问题,关键就在与背板和硅胶是否能达到要求。)
6)铝合金保护层压件,起一定的密封、支撑作用
7) 接线盒 保护整个发电系统,起到电流中转站的作用,如果组件短路接线盒自动断开短路电池串,防止烧坏整个系统。接线盒中最关键的是二极管的选用,根据组件内电池片的类型不同,对应的二极管也不相同
8) 硅胶 密封作用,用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处。有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶,国内普遍使用硅胶,工艺简单,方便,易操作,而且成本很低。
太阳能热水器的基本结构由什么组成
太阳能热水器是由真空集热管、不锈钢保温水箱、支架、连接管道等组成的。1、真空集热管 集热器是系统中的集热元件。其功能相当于电热水器中的电热管。和电热水器、燃气热水器不同的是,太阳能集热器利用的是太阳的辐射热量,故而加热时间只能是有太阳照射的时候。 目前中国市场上普及的是全玻璃太阳能集热真空管。结构分为外管、内管、选择性吸收涂层、吸气剂、不锈钢卡子、真空夹层等部分。2、保温水箱保温水箱是储存热水的容器。因为太阳能热水器只能白天工作,而人们一般在晚上才使用热水,所以必须通过保温水箱把集热器在白天产出的热水储存起来。容积是每天晚上用热水量的总和。3、支架太阳能热水器支架是太阳能水箱的支撑要件,是太阳能热水器的重要组成部分。4、连接管道将热水从集热器输送到保温水箱、将冷水从保温水箱输送到集热器的管道为连接管道,连接管道使整套系统形成一个闭合的环路。
太阳能电池组件的功能和性能是什么?
太阳能术语解释 (中英对照)
光伏矩阵或发电板阵 (Array - photovoltaic)
太阳能发电板串联或并联连接在一起形成矩阵.
阻流二极管 (Blocking Diode)
用来防止反向电流, 在发电板阵中, 阻流二极管用来防止电流流向一个或数个失效或有遮影的发电板 (或一连串的太阳能发电板) 上. 在夜间或低电流出的期间, 防止电流从蓄电池流向光伏发电板矩阵."
光伏发电系统平衡 (BOS or Balance of System - photovoltaic)
光伏发电系统除发电板矩阵以外的部分. 例如开关, 控制仪表, 电力温控设备, 矩阵的支撑结构, 储电组件等等.
旁路二极管 (Bypass Diode)
是与光伏发电板并联的二极管. 用来在光电板被遮影或出故障时提供另外的电流通路.
光伏发电板 (电池) (Cell-photovoltaic)
太阳能发电板中最小的组件.
充电显示器 (表) (Charge Monitor/Meter)
用以测量电流安培量的装置, 安培表.
充电调节器 (Charge Regulator)
"用来控制蓄电池充电速度和/或充电状态的装置, 连接于光伏发电板矩阵和蓄电池组之间. 它的主要作用是防止蓄电池被光伏发电板过度充电, 同时监控光伏发电矩阵和/或蓄电池的电压."
组件 (Components)
指用于建立太阳能电源系统所需的其他装置.
交直流转换器 (Converter)
将交流电转换成直流电的装置.
晶体状 (Crystalline)
具有三维的重复的原子结构.
直流电 (DC)
"两种电流的形态之一, 常见于使用电池的物件中, 如收音机, 汽车, 手提电脑, 手机等等."
无序结构 (Disordered)
减小并消除晶格的局限性. 提供新的自由度, 从而可在多维空间中放置其他元素. 使它们以前所未有的方式互相作用. 这种技术应用多种元素以及复合材料. 它们在位置, 移动及成分上的不规则可消除结构的局限性, 因而产生新的局部规则环境. 而这些新的局部环境决定了这些材料的物理性质, 电子性质以及化学性质. 因此使得合成具有新颍机理的新型材料成为可能.
电网连接 - 光伏发电 (Grid-Connected - photovoltaic)
是一种由光伏发电板阵向电网提供电力的光伏发电系统. 这些系统可由供电公司或个别楼宇来运作.
直流交流转换器 (Inverter)
用来将直流电转换成交流电的装置.
千瓦 (Kilowatt)
1000瓦特, 一个灯泡通常使用40至100瓦特的电力.
百万瓦特 (Megawatt)
1,000,000瓦特
光伏发电板 (Module - photovoltaic)
光伏电池以串联方式连在一起组成发电板.
奥佛电子 (Ovonic)
[以S. R. 奥佛辛斯基(联合太阳能公司创始人)及电子的组合命名] - 用来描述我们独有的材料, 产品和技术的术语.
奥佛辛斯基效应 (Ovshinsky effect)
一种特别的玻璃状薄膜在极小电压的作用下从一种非导体转变成一种半导体的效应..
并联连接 (Parallel Connection)
一种发电板连接方法. 这种连接法使电压保持相同, 但电流成倍数增加
峰值输出功能 (Peak Power)
持续一段时间(通常是10到30秒)的最大能量输出.
光伏 (Photovoltaic - PV)
光能到电能的直接转换.
光伏发电板 (电池) (Photovoltaic Cell)
经过特殊处理可将太阳能辐射转换成电力的半导体材料.
卷到卷工序 (Roll-to-Roll Process)
将整卷的基件连续地转变成整卷的产品的工序.
串联连接 (Series Connection)
电流不变电压倍增的连接方式.
太阳能 (Solar)
来自太阳的能量.
太阳能收集器 (Solar Collectors)
用以捕获来自太阳的光能或热能的装置. 太阳收集器用于太阳能热水器系统中 (常见于住家), 而光伏能收集器则是用于太阳能电力系统.
太阳能加热 (Solar Heating)
利用来自太阳的热能发电的技术或系统. 太阳能收集器用于太阳能热水器系统中(常见于住家), 而光伏能收集器则是用于太阳能电力系统中
太阳能发电模块或太阳能发电板 (Solar Module or Solar Panel)
一些由太阳能发电板单元所组成的太阳能发电板板块.
稳定能量转换效率 (Stabilized Energy Conversion Efficiency)
长期的电力输出与光能输入比例.
系统, 平衡系统 (Systems; Balance of Systems)
"太阳能电力系统包括了光伏发电板矩阵和其它的部件. 这些部件可使这些太阳能发电板得以应用在需要可控直流电或交流电的住家和商业设施中. 用于太阳能电力系统的其它部件包括:接线和短路装置, 充电调压器,逆变器, 仪表和接地部件."
薄膜 (Thin-Film)
在基片上形成的很薄的材料层.
伏特 (Volts)
电动势能单位. 能促使一安培的电流通过一欧姆的电阻.
电压 (Voltage)
电势的量.
电压表 (Voltage Meter)
用以测量电压的装置.
瓦特 (Watts)
用电压乘以电流的值来衡量的电力度.
光伏组件的主要原材料特性及其作用是什么?
光伏组件的原材料由八大主材和生产配套辅材组成。八大主材为:(1)电池片:太阳能电池是把光能直接转换成电能的一种器件。它是用半导体材料制成的。通过太阳光的照射,激发电子—空穴对,利用P—N结势垒区的静电场实现分离电子—空穴对,被分离的电子和空穴,经由电极收集输出到电池体外,形成电流。(2)涂锡铜带:由无氧铜剪切拉直而成,所有外表面都有热镀涂层。涂锡带用于太阳能光伏组件生产时太阳能电池片的电极引出,连接电池片。要求具有较高的焊接操作性、牢固性及柔韧性。(3)EVA:乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物,是一种热熔胶粘剂。用来封装电池片,防止外界环境对电池片的电性能造成影响,增强光伏组件的透光性,将电池片、钢化玻璃、背板粘接在一起,具有一定粘接强度,同时对电池光伏组件的电性能输出有增益作用。(4)背板:用作背面保护封装材料,常用的分为T门、TPE和PET,聚乙烯结构。用来增强光伏组件的耐老化、耐腐蚀性能,延长了光伏组件的使用寿命;白色的背板对入射到光伏组件内部的光进行散射,提高了光伏组件的吸光效率,同时因其具有较高的红外发射率,还可降低光伏组件的工作温度;同时提高了光伏组件的绝缘性能。(5)钢化玻璃:用于支撑光伏组件结构,增强光伏组件的承重和载荷,具有透光、减反射透光、阻水、阻气和防腐蚀的作用。(6)铝边框:玻璃外延安装的铝合金边框,起到保护玻璃边缘,加强光伏组件密封性能和提高光伏组件整体机械强度的作用,便于光伏组件的安装和运输。(7)硅胶:用于粘接、密封层压好的玻璃光伏组件,粘接接线盒和背板,并增强光伏组件耐紫外线的作用。(8)接线盒:光伏组件的电气连接装置,对光伏组件引出线起到密封、防水的作用,保护光伏组件系统运行时的安全。
有机太阳能电池的介绍
有机这个概念貌似很新,但其实它的历史也不短——跟硅基太阳能电池的历史差不多。第一个硅基太阳能电池是贝尔实验室在1954年制造出来的,它的太阳光电转化效率接近6%;而第一个有机光电转化器件是由Kearns和Calvin在1958年制备的,其主要材料为镁酞菁(MgPc)染料,染料层夹在两个功函数不同的电极之间。在那个器件上,他们观测到了200 mV的开路电压,光电转化效率低得让人都不好意思提。起步之初就高下立判哪。此后二十多年间,有机太阳能电池领域内创新不多,所有报道的器件之结构都类似于1958年版,只不过是在两个功函数不同的电极之间换用各种有机半导体材料。此类器件的原理如图1所示:有机半导体内的电子在光照下被从HOMO能级激发到LUMO能级,产生一对电子和空穴。电子被低功函数的电极提取,空穴则被来自高功函数电极的电子填充,由此在光照下形成光电流。理论上,有机半导体膜与两个不同功函数的电极接触时,会形成不同的肖特基势垒。这是光致电荷能定向传递的基础。因而此种结构的电池通常被称为“肖特基型有机太阳能电池”。1986年,行业内出现了一个里程碑式的突破。实现这个突破的是位华人,柯达公司的邓青云博士。这个时代的有机太阳能电池所采用的有机材料,主要还是具有高可见光吸收效率的有机染料。这些染料通常也被用作感光材料,这自然是柯达的强项。邓青云的器件之核心结构是由四羧基苝的一种衍生物(邓老管它叫PV)和铜酞菁(CuPc)组成的双层膜。双层膜的本质是一个异质结,邓老的思路是用两种有机半导体材料来模仿无机异质结太阳能电池。他制备的太阳能电池,光电转化效率达到1%左右。虽然还是跟硅电池差得很远,但相对于以往的肖特基型电池却是一个很大的提高。这是一个成功的思路,为有机太阳能电池研究开拓了一个新的方向,时至今日这种双层膜异质结的结构仍然是有机太阳能电池研究的重点之一。双层膜异质结型有机太阳能电池的结构如图2所示。作为给体的有机半导体材料吸收光子之后产生空穴-电子对,电子注入到作为受体的有机半导体材料后,空穴和电子得到分离。在这种体系中,电子给体为p型,电子受体则为n型,从而空穴和电子分别传输到两个电极上,形成光电流。与前述“肖特基型”电池相比,此种结构的特点在于引入了电荷分离的机制。与硅半导体相比,有机分子之间的相互作用要弱得多,不同分子之间的LUMO和HOMO并不能通过组合在整个体相中形成连续的导带和价带。载流子在有机半导体中的传输,需要经由电荷在不同分子之间的“跳跃”机理来实现,宏观的表现就是其载流子迁移率要比无机半导体低得多。同时,有机小分子吸收光子而被激发时,不能像硅半导体那样在导带中产生自由电子并在价带中留下空穴。光激发的有机小分子,产生的是通过静电作用结合在一起的空穴-电子对,也就是通常所说的“激子(Exciton)”。激子的存在时间有限,通常在毫秒量级以下,未经彻底分离的电子和空穴会复合(Recombination),释放出其吸收的能量。显然,未能分离出自由电子和空穴的激子,对光电流是没有贡献的。以故有机半导体中激子分离的效率对电池的光电转化效率有关键的影响。对于肖特基型电池来说,激子的分离效率却很成问题。光激发形成的激子,只有在肖特基结的扩散层内,依靠节区的电场作用才能得到分离。其它位置上形成的激子,必须先移动到扩散层内才可能形成对光电流的贡献。但是有机染料内激子的迁移距离相当有限,通常小于10纳米。所以大多数激子在分离成电子和空穴之前就复合掉了。在有机电池中引入异质结的结果,则是明显的提高了激子分离的效率。电子从受激分子的LUMO能级注入到电子受体的LUMO能级,此过程本质上就是激子的分离。两层有机膜之间的界面不是平整的。在制备过程(热蒸发-沉积,或者溶液旋涂法)两层膜总会形成一种互穿的结构,从而界面有较大的面积。在给体材料的体相中产生的激子,通过扩散可以较容易地到达两种材料的界面,将电子注入受体材料的LUMO能级以实现电荷分离。同时,许多研究表明,受体材料亦可以吸收相应频率的光子形成激子,再将其HOMO能级上的空穴反向注入到给体材料的HOMO能级中。因此,激子可以同时在双层膜的界面两侧形成,再通过扩散在界面上得到分离。总之,相对于肖特基型电池,采用给体-受体双层膜结构可以显著地提高激子的分离效率。到了1992年,土耳其人Sariciftci(读作萨利奇夫奇)在美国发现,激发态的电子能极快地从有机半导体分子注入到C60分子(其结构如图3)中,而反向的过程却要慢得多。也就是说,在有机半导体材料与C60的界面上,激子可以以很高的速率实现电荷分离,而且分离之后的电荷不容易在界面上复合。这是由于C60的表面是一个很大的共轭结构,电子在由60个碳原子轨道组成的分子轨道上离域,可以对外来的电子起到稳定作用。因此C60是一种良好的电子受体材料。1993年,Sariciftci在此发现的基础上制成PPV/C60双层膜异质结太阳能电池。PPV通常叫作“聚对苯乙烯撑”,是一种导电聚合物(关于导电聚合物将另文详述),也是一种典型的P型有机半导体材料。此后,以C60为电子受体的双层膜异质结型太阳能电池层出不穷。随后,研究人员在此类太阳能电池的基础上又提出了一个重要的概念:混合异质结(体异质结)。“混合异质结(体异质结)”的英文写作“Bulk Heterojunction”,这里是我自己的译法,感觉意思上还算准确。“混合异质结(体异质结)”概念主要针对光电转化过程中激子分离和载流子传输这两方面的限制。双层膜太阳能电池中,虽然两层膜的界面有较大的面积,但激子仍只能在界面区域分离,离界面较远处产生的激子往往还没移动到界面上就复合了。而且有机材料的载流子迁移率通常很低,在界面上分离出来的载流子在向电极运动的过程中大量损失。这两点限制了双层膜电池的光电转化效率。而所谓“混合异质结”,就是将给体材料和受体材料混合起来,通过共蒸或者旋涂的方法制成一种混合薄膜。给体和受体在混合膜里形成一个个单一组成的区域,在任何位置产生的激子,都可以通过很短的路径到达给体与受体的界面(即结面),从而电荷分离的效率得到了提高。同时,在界面上形成的正负载流子亦可通过较短的途径到达电极,从而弥补载流子迁移率的不足。符合要求的电极应当是选择性的电极。也就是说,当给体与负极接触时,给体不能把空穴传输给负极。在混合异质结中,像这样的接触事实上是避免不了的。此种结构最理想状态自然是所有的给体相都能与正极接触,同时所有的受体相都能与负极接触。在非理想状态下,未能与正极接触的给体相上出现的正电荷是不能传输到电池的正极上的,因而这种结构亦非尽善尽美。不过相对于双层膜电池,此种结构的效率提高亦相当明显,目前有机太阳能电池中的最高效率纪录仍由混合异质结型电池保持。
太阳能电池结构是什么
个人能买到的太阳能板都是已经接好电线的了,只要一照,就有电。
普通的灯泡没有正负极,直接接电就能亮。
太阳能电池根据面积大小不同、类型不同能提供的电压和功率不同,如果考虑串联,就更没法定论了。但是太阳能发电站都有,估计你是民用自然也是足够了。
最后,以防万一说一句,太阳能板不能存储电能,只要是光照就有点,没有光就没电,存储电能要另加充电电池和充电电路。太阳能板常常被误读为“太阳能电池板”,电池二字很有迷惑性。