Giriş

Çoğu fotovoltaik modül, bir avuç temel malzemeden yapılır. Tipik bir güneş modülü; ön yüzey malzemesi, güneş hücreleri, kapsülleyici malzeme, arka yüzey malzemesi, çerçeve ve birkaç destek parçasından oluşur. Her katmanın kendi görevi vardır ve birlikte modülün ne kadar iyi performans gösterdiğini ve ne kadar dayanıklı olduğunu belirler. Bunları tek tek inceleyelim.

Ön Yüzey Malzemesi

Ne işe yarar ve neden cam kazanır

Bir PV modülünün ön yüzey malzemesi, güneş hücreleri tarafından kullanılabilir dalga boyu aralığında yüksek geçirgenliğe ve düşük kırılma indisine sahip olmalıdır, böylece güneş ışığı mümkün olduğunca verimli bir şekilde emilir. İletim ve yansımanın ötesinde, ön malzeme suya karşı geçirimsiz olmalı, iyi darbe direncine sahip olmalı, uzun süreli UV maruziyeti altında kararlı kalmalı ve metal kontakları ve ara bağlantıları korozyona uğratarak modülün hizmet ömrünü kısaltacak su veya su buharını önlemek için düşük termal dirence sahip olmalıdır.

Modüller dışarıda bulunduğundan ve genellikle rüzgar, kum, yağmur ve kar gibi sert hava koşullarıyla karşı karşıya kaldığından, ön malzemenin ayrıca içindeki hücreleri dış darbelerden korumak için belirli bir sertliğe sahip olması gerekir.

Ön yüzey için akrilik, polimerler ve cam dahil olmak üzere çeşitli seçenekler vardır. En yaygın seçenek temperli düşük demirli camdır, çünkü düşük maliyetli, güçlü, kararlı, yüksek şeffaflığa sahip, su geçirmez, hava geçirmez ve iyi kendi kendini temizleme performansı sunar.

Güneş Hücreleri

Enerji üretiminin kalbi

Güneş hücresi, bir PV modülünün en önemli parçalarından biridir ve modülün genel güç çıkışını doğrudan belirler. Güneş ışığından elektrik üreten bir yarı iletken levhadır ve belirli aydınlatma koşulları sağlandığı sürece hücre bir voltaj çıkarır ve bir devreye bağlandığında akım üretir.

Birçok hücre seçeneği vardır. Proses teknolojisine göre TOPCon, BC, HJT ve diğerlerini içerir. Boyut spesifikasyonuna göre 182, 183, 210 ve daha fazlası vardır. Aynı teknoloji ve boyut içinde bile hücreler verimliliğe göre daha da derecelendirilir.

Kapsülleme Malzemesi

Her şeyi bir arada tutan bağlayıcı katman

Kapsülleyici, güneş hücreleri ile modülün ön ve arka yüzeyleri arasında yapışma sağlar. Yüksek sıcaklık ve güçlü UV maruziyeti altında kararlı kalmalıdır. Ayrıca optik olarak şeffaf, düşük termal dirençli ve yüksek elektrik dirençli olmalıdır.

EVA (etilen vinil asetat) en yaygın kullanılan kapsülleyicidir. Hücreler ile ön ve arka yüzeyler arasına yerleştirilen ince bir film olarak gelir ve bir sandviç yapısı oluşturur. Bu sandviç daha sonra belirli bir basınç altında 140-150°C'ye ısıtılır ve EVA'nın polimerleşerek modülü birleştirmesine izin verilir. Aşağıdaki resimde, hücrelerin üzerindeki yarı saydam film EVA'dır.

Arka Tabaka

Koruyucu arka yüzey

PV arka tabakası, modülün arka yüzeyidir. Temel gereksinimleri düşük termal direnç ve su veya su buharını dışarıda tutma yeteneğidir. Tek camlı modüller tipik olarak arka tabaka olarak bir polimer film kullanırken, çift camlı modüller bunun yerine cam kullanır, çünkü şeffaf bir cam arka, yerden yansıyan ışığı emebilir ve güç çıkışına katkıda bulunabilir.

PV Bant (Kalay Kaplı Bakır Bant)

Akımın nasıl toplandığı ve taşındığı

Kalay kaplı bakır bant olan PV bant, esas olarak ara bağlantı bandı ve veri yolu bandı olarak ikiye ayrılır. Ara bağlantı bandı, bir modül içindeki hücreleri birbirine bağlar; bir stringer makinesi tarafından doğrudan hücre yüzeyindeki iletken baralara lehimlenir ve her hücreden akımı iletir ve toplar. Veri yolu bandı, bir modül içindeki hücre dizilerini birbirine bağlar; ara bağlantı bantlarına lehimlenir ve hücreler tarafından üretilen akımı bağlantı kutusuna toplar.

PV ribbonın tabanı bakır metaldir ve ince bir kalay tabakası ile kaplanmıştır. Bakır taban yüksek iletkenlik ve düşük direnç sunarak modülün iç direncini azaltır ve güç kaybını keser. Kalay kaplama gereklidir çünkü bakırın kendi başına yüksek erime noktası ve zayıf lehimlenebilirliği vardır; bakır tabana kalay kaplama, ribbon'a iyi kaynaklanabilirlik kazandırır ve ara bağlantı ribbonunun hücre yüzeyindeki bara hatlarına sıkıca bağlanmasını sağlayarak iyi akım akışını garanti eder.

Bağlantı Kutusu

Harici devreye köprü

Junction kutusu, PV modülündeki akımı iletir. İç bara ribbonuna bağlanır ve modülü harici devreye bağlar. İyi elektriksel performansa sahip olmalıdır ve tasarımı ve boyutları, elektriksel, mekanik, ısıya dayanıklı, korozyona dayanıklı ve hava koşullarına dayanıklı gereksinimler dahil olmak üzere çalışma ortamının taleplerini karşılamalı ve kullanıcılara veya çevreye zarar vermemelidir. Yaygın PV modülü junction kutuları MC4 hızlı konektörler kullanır.

Çerçeve

Mukavemet, sızdırmazlık ve kolay kurulum

Çerçeve birkaç amaca hizmet eder. İlk olarak, cam kenarını korur ve modülün dış kuvvet altında çatlamasını önler. İkinci olarak, kenar sızdırmazlık maddesi ile birleştiğinde modülün sızdırmazlık performansını güçlendirir. Üçüncü olarak, modülün genel mekanik mukavemetini büyük ölçüde artırır. Dördüncü olarak, modülün kurulumunu ve taşınmasını kolaylaştırır ve modülü montaj yapısına bağlayan taşıyıcı görevi görür, böylece uygun sabitleme en iyi yük direncini sağlar, tekli fikstürlerden entegre dizilere kadar ölçeklenir ve tüm santral sisteminin mekanik kapasitesini artırır.

Sızdırmazlık maddesi

Nemi dışarıda tutmak

Sızdırmazlık maddesi, junction kutusunu PV arka tabakasına yapıştırmak için kullanılır, aralarındaki boşluğu su geçirmez hale getirir ve modülün hava koşullarına dayanıklılığını artırır. Ayrıca modülü çerçeveye yapıştırarak ikisi arasındaki bağlantıyı güçlendirir ve su buharının modüle girmesini önler.

Ooitech'in Görüşü

Ooitech inanıyor: bir güneş modülünün performansı ve ömrü, ön camdan sızdırmazlık maddesine kadar katmanlı malzemelerinin tek bir sistem olarak ne kadar iyi çalıştığına bağlıdır.