אילו גורמים משפיעים על הספק המוצא המרבי של מודולים פוטו-וולטאיים?

מודולים פוטו-וולטאיים הם חלק הליבה של מערכת ייצור החשמל הפוטו-וולטאית. תפקידו להמיר אנרגיה סולארית לאנרגיה חשמלית ולשלוח אותה לסוללת האחסון לאחסון, או להניע את העומס לעבודה. עבור מודולים פוטו-וולטאיים, הספק המוצא חשוב מאוד, אז אילו גורמים משפיעים על הספק המוצא המרבי של מודולים של תאים פוטו-וולטאיים?

1. מאפייני טמפרטורה של מודולים פוטו-וולטאיים

למודולים פוטו-וולטאיים יש בדרך כלל שלושה מקדמי טמפרטורה: מתח מעגל פתוח, זרם קצר חשמלי ושיא הספק. כאשר הטמפרטורה עולה, עוצמת המוצא של מודולים פוטו-וולטאיים תקטן. מקדם טמפרטורת השיא של מודולים פוטו-וולטאיים של סיליקון גבישי מיינסטרים בשוק הוא בערך {{0}}.38~0.44 אחוז/מעלה, כלומר, ייצור החשמל של מודולים פוטו-וולטאיים יורד בכ- 0.38 אחוז לכל מעלה של עליית טמפרטורה. מקדם הטמפרטורה של תאים סולאריים בסרט דק יהיה הרבה יותר טוב. לדוגמה, מקדם הטמפרטורה של נחושת אינדיום גליום סלניד (CIGS) הוא רק -0.1~0.3 אחוזים, ומקדם הטמפרטורה של קדמיום טלוריד (CdTe) הוא בערך -0.25 אחוז, שהם טוב יותר מתאי סיליקון גבישיים.

2. הזדקנות והנחתה

ביישום לטווח ארוך של מודולים פוטו-וולטאיים, תהיה דעיכה איטית של הספק. ההפחתה המקסימלית בשנה הראשונה היא כ-3 אחוזים, ושיעור ההפחתה השנתי הוא כ-0.7 אחוזים ב-24 השנים הבאות. בהתבסס על חישוב זה, ההספק האמיתי של מודולים פוטו-וולטאיים לאחר 25 שנים עדיין יכול להגיע לכ-80 אחוז מההספק ההתחלתי.

ישנן שתי סיבות עיקריות להפחתת ההזדקנות:

1) ההחלשה הנגרמת מהזדקנות הסוללה עצמה מושפעת בעיקר מסוג הסוללה ומתהליך ייצור הסוללה.

2) ההחלשה הנגרמת מהזדקנות חומרי האריזה מושפעת בעיקר מתהליך הייצור של רכיבים, חומרי אריזה וסביבת מקום השימוש. קרינה אולטרה סגולה היא סיבה חשובה לפגיעה בתכונות החומר העיקריות. חשיפה ארוכת טווח לקרניים אולטרה סגולות תגרום להזדקנות והצהבה של ה-EVA ושל הגיליון האחורי (מבנה TPE), וכתוצאה מכך ירידה בהעברת הרכיב, וכתוצאה מכך ירידה בהספק. בנוסף, סדקים, נקודות חמות, בלאי רוח וחול וכו' הם גורמים שכיחים המאיצים את הנחת הכוח של הרכיבים.

זה מחייב את יצרני הרכיבים לשלוט בקפדנות בעת בחירת EVA ולוחות אחוריים, כדי להפחית את הנחת הכוח של הרכיבים הנגרמת מהזדקנות של חומרי עזר.

3. הנחתה ראשונית הנגרמת על ידי אור של רכיבים

ההנחתה הראשונית המושרה על ידי האור של מודולים פוטו-וולטאיים, כלומר, הספק המוצא של מודולים פוטו-וולטאיים יורד משמעותית בימים הראשונים של השימוש, אך לאחר מכן נוטה להתייצב. לסוגים שונים של סוללות יש דרגות שונות של הנחתה הנגרמת על ידי אור:

בפרוסות סיליקון מסוג P (מסומם בבורון) גבישי (חד-גביש/פולי-גביש), הזרקת אור או זרם מובילה להיווצרות קומפלקסים של בורון-חמצן בפרוסות הסיליקון, מה שמפחית את חיי הנשאים של המיעוט, ובכך משלב מחדש כמה נשאים שנוצרו בפוטו. והפחתת יעילות התא, וכתוצאה מכך הנחתה הנגרמת על ידי אור.

במהלך חצי השנה הראשונה של השימוש בתאים סולאריים מסוג סיליקון אמורפי, יעילות ההמרה הפוטואלקטרית תרד משמעותית, ולבסוף תתייצב על כ-70 אחוז עד 85 אחוז מיעילות ההמרה הראשונית.

עבור תאים סולאריים של HIT ו-CIGS, אין כמעט הנחתה הנגרמת על ידי אור.

4. כיסוי אבק וגשם

תחנות כוח פוטו-וולטאיות בקנה מידה גדול בנויות בדרך כלל באזור גובי, שם יש הרבה רוח וחול ומעט משקעים. יחד עם זאת, תדירות הניקוי אינה גבוהה מדי. לאחר שימוש ארוך טווח, זה יכול לגרום לאובדן יעילות של כ-8 אחוזים.

5. רכיבים אינם תואמים בסדרה

אי-ההתאמה בין הסדרות של מודולים פוטו-וולטאיים יכולה להיות מוסברת בצורה חיה על ידי אפקט החבית. קיבולת המים של חבית העץ מוגבלת על ידי הלוח הקצר ביותר; בעוד זרם המוצא של המודול הפוטו-וולטאי מוגבל על ידי הזרם הנמוך ביותר מבין רכיבי הסדרה. למעשה, תהיה סטיית הספק מסוימת בין הרכיבים, כך שאי-התאמה בין הרכיבים תגרום לאובדן הספק מסוים.

חמש הנקודות הנ"ל הן הגורמים העיקריים המשפיעים על הספק המוצא המרבי של מודולי תאים פוטו-וולטאיים, ויגרמו לאובדן הספק לטווח ארוך. לכן, לאחר ההפעלה והתחזוקה של תחנות כוח פוטו-וולטאיות יש חשיבות רבה, מה שיכול להפחית ביעילות את אובדן ההטבות שנגרמו כתוצאה מתקלות.
כמה אתה יודע על לוחות הזכוכית של מודולים פוטו-וולטאיים?

זכוכית הפנל המשמשת במודולים של תאים פוטו-וולטאיים היא בדרך כלל זכוכית מחוסמת עם תכולת ברזל נמוכה ומשטח מבריק או זמש לבן במיוחד. לעתים קרובות אנו מתייחסים לזכוכית חלקה כזכוכית פלוט, זכוכית זמש או זכוכית מגולגלת. העובי של זכוכית הפנל שבה אנו משתמשים הכי הרבה הוא בדרך כלל 3.2 מ"מ ו-4 מ"מ, והעובי של מודולים פוטו-וולטאיים סולאריים מסוג חומרי בניין הוא 5-10 מ"מ. עם זאת, ללא קשר לעובי זכוכית הפאנל, העברת האור שלה נדרשת להיות מעל 90 אחוז, טווח אורך הגל של התגובה הספקטרלית הוא 320-1l00nm, ויש לה רפלקטיביות גבוהה עבור אור אינפרא אדום גדול מ-1200 ננומטר.

מכיוון שתכולת הברזל בה נמוכה מזו של זכוכית רגילה, העברת האור של הזכוכית גדלה. זכוכית רגילה היא ירקרקה במבט מהקצה. מכיוון שזכוכית זו מכילה פחות ברזל מזכוכית רגילה, היא לבנה יותר מזכוכית רגילה כשמסתכלים עליה מקצה הזכוכית, ולכן אומרים שהזכוכית הזו היא סופר לבנה.

זמש מתייחס לעובדה שכדי להפחית את השתקפות אור השמש ולהגביר את האור הנכנס, פני הזכוכית נעשים מטושטשים בשיטות פיזיקליות וכימיות. כמובן שבאמצעות ננו-חומרי סול-ג'ל וטכנולוגיית ציפוי מדויק (כגון שיטת התזת מגנטרון, שיטת טבילה דו-צדדית וכו') מצופה על משטח הזכוכית שכבה של סרט דק המכילה ננו-חומרים. סוג זה של זכוכית מצופה לא רק יכול להגדיל משמעותית את עובי הפאנל העברת האור של הזכוכית היא יותר מ-2 אחוזים, מה שיכול גם להפחית משמעותית את החזר האור, ויש לו גם פונקציית ניקוי עצמי, שיכולה להפחית את הזיהום של מי גשמים, אבק וכו' על פני השטח של לוח הסוללה, שמרו על ניקיון, צמצמו את ריקבון האור והגדילו את קצב ייצור החשמל ב-1.5% ~3%.

על מנת להגביר את חוזק הזכוכית, לעמוד בפני פגיעות הרוח, החול והברד ולהגן על התאים הסולאריים לאורך זמן, חיסמנו את זכוכית הפנל. ראשית, הזכוכית מחוממת לכ-700 מעלות בכבשן חישול אופקי, ולאחר מכן מתקררת במהירות ואחידה על ידי אוויר קר, כך שנוצר לחץ לחיצה אחיד על פני השטח ונוצר מתח מתיחה בפנים, מה שמשפר למעשה את הכיפוף וההשפעה התנגדות הזכוכית. לאחר מזגת זכוכית הפנל, ניתן להגדיל את חוזק הזכוכית פי 4 עד 5 בהשוואה לזכוכית רגילה.