光伏电池板

　　定义

　　单体太阳电池不能直接做电源使用。作电源必须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。太阳能电池组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。

　　构成作用

　　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，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。

　　种类

　　单晶硅光伏电池

　　单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右，最高的达到24%，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达15年，最高可达25年。

　　多晶硅光伏电池

　　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12%左右 (2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8%的世界最高效率多晶硅太阳能电池)。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。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。

　　非晶硅光伏电池

　　非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶 硅太阳电池的制作方法完全不同，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，国际先进水平为10%左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。

　　多元化合物光伏电池

　　多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。各国研究的品种繁多，大多数尚未工业化生产，主要有以下几种：

　　a) 硫化镉太阳能电池

　　b) 砷化镓太阳能电池

　　c) 铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池

　　功率计算

　　太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成;太阳能直流发电系统则不包括逆变器。为了使太阳能发电系统能为负载提供足够的电源，就要根据用电器的功率，合理选择各部件。下面以100W输出功率，每天使用6个小时为例，介绍一下计算方法：

　　1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗)：若逆变器的转换效率为90%，则当输出功率为100W时，则实际需要输出功率应为100W/90%=111W;若按每天使用5小时，则耗电量为111W*5小时=555Wh。

　　2.计算太阳能电池板：按每日有效日照时间为6小时计算，再考虑到充电效率和充电过程中的损耗，太阳能电池板的输出功率应为555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充电过程中，太阳能电池板的实际使用功率。

　　应用领域

　　1.用户太阳能电源：(1)小型电源10-100W不等，用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等;(2)3-5KW家庭屋顶并网发电系统;(3)光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉。

　　2. 交通领域：如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。

　　3. 通讯/通信领域：太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。

　　4. 石油、海洋、气象领域：石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。

　　5.家庭灯具电源：如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。

　　6.光伏电站：10KW-50MW独立光伏电站、风光(柴)互补电站、各种大型停车厂充电站等。

　　7.太阳能建筑：将太阳能发电与建筑材料相结合，使得未来的大型建筑实现电力自给，是未来一大发展方向。

　　8.其他领域包括：(1)与汽车配套：太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等;(2)太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统;(3)海水淡化设备供电;(4)卫星、航天器、空间太阳能电站等。

　　第三代

　　经过数年的研发，第三代光伏电池(包含各种在分子级别上具半导电特性的材料)已初现端倪。其优势有三。

　　第一，是第三代光伏电池的效率可能是第一代(晶体硅)和第二代(薄膜光伏)电池的两倍甚至三倍，也就是说，先前提到的10平方英里的太阳能电站在几年之后将可以为60万户家庭提供充足的电力，而不是20万户(即1/3的供电规模)。

　　第二，第三代光伏电池使用价格较低的高通量印刷和涂层技术，该技术在制造期间耗能较少且设备投资较低，因此会比之前几代的成本大大降低。如，制造第一代和第二代电池时需要清洁的室内环境，而第三代则不需要。

　　第三，第三代光伏电池具有灵活性。具体来说，其较高的吸光性可以使其厚度只有几微米，且具有高透明度，因此，可以通过丝网印刷印在窗户上。这样一来，我们就可以把电池直接安装在建筑物内。将来，从建筑物到大桥再到其他，所有一切都可以是一家大型发电厂，毫不费力地获取太阳能来满足我们不断增长的需求。