सौर सेल मॉड्यूल

आम तौर पर, सौर सेल मॉड्यूल ऊपर से नीचे तक पाँच परतों से बना होता है, जिसमें फोटोवोल्टिक ग्लास, पैकेजिंग चिपकने वाली फिल्म, सेल चिप, पैकेजिंग चिपकने वाली फिल्म और बैकप्लेन शामिल हैं:

(1) फोटोवोल्टिक ग्लास

एकल सौर फोटोवोल्टिक सेल की खराब यांत्रिक शक्ति के कारण, इसे तोड़ना आसान है;हवा में नमी और संक्षारक गैस धीरे-धीरे इलेक्ट्रोड को ऑक्सीकरण और जंग देगी, और बाहरी काम की कठोर परिस्थितियों का सामना नहीं कर सकती;इसी समय, एकल फोटोवोल्टिक कोशिकाओं का कार्यशील वोल्टेज आमतौर पर छोटा होता है, जो सामान्य विद्युत उपकरणों की जरूरतों को पूरा करना मुश्किल होता है।इसलिए, पैकेजिंग और आंतरिक कनेक्शन के साथ एक अविभाज्य फोटोवोल्टिक मॉड्यूल बनाने के लिए सौर कोशिकाओं को आमतौर पर एक पैकेजिंग पैनल और ईवा फिल्म द्वारा एक बैकप्लेन के बीच सील कर दिया जाता है जो स्वतंत्र रूप से डीसी आउटपुट प्रदान कर सकता है।कई फोटोवोल्टिक मॉड्यूल, इनवर्टर और अन्य विद्युत सहायक उपकरण फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली का निर्माण करते हैं।

फोटोवोल्टिक मॉड्यूल को कवर करने वाले फोटोवोल्टिक ग्लास को लेपित करने के बाद, यह एक उच्च प्रकाश संप्रेषण सुनिश्चित कर सकता है, ताकि सौर सेल अधिक बिजली पैदा कर सके;साथ ही, कठोर फोटोवोल्टिक ग्लास में उच्च शक्ति होती है, जो सौर कोशिकाओं को अधिक हवा के दबाव और अधिक दैनिक तापमान अंतर का सामना कर सकती है।इसलिए, फोटोवोल्टिक ग्लास फोटोवोल्टिक मॉड्यूल के अनिवार्य सामानों में से एक है।

फोटोवोल्टिक कोशिकाओं को मुख्य रूप से क्रिस्टलीय सिलिकॉन कोशिकाओं और पतली फिल्म कोशिकाओं में विभाजित किया जाता है।क्रिस्टलीय सिलिकॉन कोशिकाओं के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला फोटोवोल्टिक ग्लास मुख्य रूप से कैलेंडरिंग विधि को अपनाता है, और पतली फिल्म कोशिकाओं के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला फोटोवोल्टिक ग्लास मुख्य रूप से फ्लोट विधि को अपनाता है।

(2 (सील चिपकने वाली फिल्म (ईवीए)

सोलर सेल पैकेजिंग चिपकने वाली फिल्म सोलर सेल मॉड्यूल के बीच में स्थित होती है, जो सेल शीट को लपेटती है और ग्लास और बैक प्लेट से जुड़ी होती है।सौर सेल पैकेजिंग चिपकने वाली फिल्म के मुख्य कार्यों में शामिल हैं: सौर सेल लाइन उपकरण के लिए संरचनात्मक समर्थन प्रदान करना, सेल और सौर विकिरण के बीच अधिकतम ऑप्टिकल युग्मन प्रदान करना, सेल और लाइन को भौतिक रूप से अलग करना और सेल द्वारा उत्पन्न गर्मी का संचालन करना, आदि। इसलिए, पैकेजिंग फिल्म उत्पादों को उच्च जल वाष्प अवरोध, उच्च दृश्य प्रकाश संप्रेषण, उच्च मात्रा प्रतिरोधकता, मौसम प्रतिरोध और पीआईडी ​​​​विरोधी प्रदर्शन की आवश्यकता होती है।

वर्तमान में, ईवा चिपकने वाली फिल्म सौर सेल पैकेजिंग के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली चिपकने वाली फिल्म सामग्री है।2018 तक, इसकी बाजार हिस्सेदारी लगभग 90% है।संतुलित उत्पाद प्रदर्शन और उच्च लागत प्रदर्शन के साथ इसका 20 से अधिक वर्षों का अनुप्रयोग इतिहास है।पीओई चिपकने वाली फिल्म एक और व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली फोटोवोल्टिक पैकेजिंग चिपकने वाली फिल्म सामग्री है।2018 तक, इसकी बाजार हिस्सेदारी लगभग 9% 5 है। यह उत्पाद एक एथिलीन ऑक्टीन कॉपोलीमर है, जिसका उपयोग सोलर सिंगल ग्लास और डबल ग्लास मॉड्यूल की पैकेजिंग के लिए किया जा सकता है, विशेष रूप से डबल ग्लास मॉड्यूल में।पीओई चिपकने वाली फिल्म में उच्च जल वाष्प अवरोध दर, उच्च दृश्य प्रकाश संप्रेषण, उच्च मात्रा प्रतिरोधकता, उत्कृष्ट मौसम प्रतिरोध और दीर्घकालिक एंटी पीआईडी ​​​​प्रदर्शन जैसी उत्कृष्ट विशेषताएं हैं।इसके अलावा, इस उत्पाद का अद्वितीय उच्च परावर्तक प्रदर्शन मॉड्यूल के लिए सूर्य के प्रकाश के प्रभावी उपयोग में सुधार कर सकता है, मॉड्यूल की शक्ति बढ़ाने में मदद कर सकता है, और मॉड्यूल फाड़ना के बाद सफेद चिपकने वाली फिल्म अतिप्रवाह की समस्या को हल कर सकता है।

(3 (बैटरी चिप

सिलिकॉन सौर सेल एक विशिष्ट दो टर्मिनल डिवाइस है।दो टर्मिनल क्रमशः प्रकाश प्राप्त करने वाली सतह और सिलिकॉन चिप की बैकलाइट सतह पर हैं।

फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन का सिद्धांत: जब कोई फोटॉन किसी धातु पर चमकता है, तो उसकी ऊर्जा को धातु में एक इलेक्ट्रॉन द्वारा पूरी तरह से अवशोषित किया जा सकता है।इलेक्ट्रॉन द्वारा अवशोषित ऊर्जा धातु परमाणु के अंदर कूलम्ब बल को दूर करने और काम करने, धातु की सतह से बचने और एक फोटोइलेक्ट्रॉन बनने के लिए काफी बड़ी है।सिलिकॉन परमाणु में चार बाहरी इलेक्ट्रॉन होते हैं।यदि शुद्ध सिलिकॉन को फॉस्फोरस परमाणुओं जैसे पांच बाहरी इलेक्ट्रॉनों वाले परमाणुओं से डोप किया जाता है, तो यह एक एन-प्रकार अर्धचालक बन जाता है;यदि शुद्ध सिलिकॉन को तीन बाहरी इलेक्ट्रॉनों वाले परमाणुओं से डोप किया जाता है, जैसे बोरॉन परमाणु, एक पी-प्रकार अर्धचालक बनता है।जब P प्रकार और N प्रकार संयुक्त होते हैं, तो संपर्क सतह एक संभावित अंतर बनाती है और एक सौर सेल बन जाती है।जब पीएन जंक्शन पर सूरज की रोशनी पड़ती है, तो करंट पी-टाइप साइड से एन-टाइप साइड की ओर प्रवाहित होता है, जिससे करंट बनता है।

उपयोग की जाने वाली विभिन्न सामग्रियों के अनुसार, सौर कोशिकाओं को तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: पहली श्रेणी क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल है, जिसमें मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन और पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन शामिल हैं।उनके अनुसंधान और विकास और बाजार अनुप्रयोग अपेक्षाकृत गहराई से हैं, और उनकी फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता अधिक है, जो वर्तमान बैटरी चिप के मुख्य बाजार हिस्से पर कब्जा कर रही है;दूसरी श्रेणी पतली-फिल्म सौर सेल है, जिसमें सिलिकॉन आधारित फिल्में, यौगिक और कार्बनिक पदार्थ शामिल हैं।हालांकि, कच्चे माल की कमी या विषाक्तता, कम रूपांतरण दक्षता, खराब स्थिरता और अन्य कमियों के कारण, वे शायद ही कभी बाजार में उपयोग किए जाते हैं;तीसरी श्रेणी नए सोलर सेल हैं, जिनमें लेमिनेटेड सोलर सेल शामिल हैं, जो वर्तमान में अनुसंधान और विकास के चरण में हैं और तकनीक अभी परिपक्व नहीं हुई है।

सौर कोशिकाओं का मुख्य कच्चा माल पॉलीसिलिकॉन है (जो सिंगल क्रिस्टल सिलिकॉन रॉड्स, पॉलीसिलिकॉन सिल्लियां आदि का उत्पादन कर सकता है)।उत्पादन प्रक्रिया में मुख्य रूप से शामिल हैं: सफाई और झुंड, प्रसार, किनारे नक़्क़ाशी, डिफॉस्फोराइज्ड सिलिकॉन ग्लास, पीईसीवीडी, स्क्रीन प्रिंटिंग, सिंटरिंग, परीक्षण इत्यादि।

सिंगल क्रिस्टल और पॉलीक्रिस्टलाइन फोटोवोल्टिक पैनल के बीच का अंतर और संबंध यहां विस्तारित हैं

सिंगल क्रिस्टल और पॉलीक्रिस्टलाइन क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर ऊर्जा के दो तकनीकी मार्ग हैं।यदि एकल क्रिस्टल की तुलना पूर्ण पत्थर से की जाती है, तो पॉलीक्रिस्टलाइन कुचल पत्थरों से बना पत्थर है।विभिन्न भौतिक गुणों के कारण, सिंगल क्रिस्टल की फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता पॉलीक्रिस्टल की तुलना में अधिक होती है, लेकिन पॉलीक्रिस्टल की लागत अपेक्षाकृत कम होती है।

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर कोशिकाओं की फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता लगभग 18% है, और उच्चतम 24% है।यह सभी प्रकार के सौर सेल की उच्चतम फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता है, लेकिन उत्पादन लागत अधिक है।क्योंकि मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन आमतौर पर टेम्पर्ड ग्लास और वाटरप्रूफ राल के साथ पैक किया जाता है, यह टिकाऊ होता है और इसकी सेवा का जीवन 25 वर्ष होता है।

पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर कोशिकाओं की उत्पादन प्रक्रिया मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर कोशिकाओं के समान होती है, लेकिन पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर कोशिकाओं की फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता को बहुत कम करने की आवश्यकता होती है, और इसकी फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता लगभग 16% होती है।उत्पादन लागत के मामले में, यह मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर कोशिकाओं से सस्ता है।सामग्री का निर्माण करना आसान है, बिजली की खपत को बचाता है, और कुल उत्पादन लागत कम है।

एकल क्रिस्टल और पॉलीक्रिस्टल के बीच संबंध: पॉलीक्रिस्टल दोषों वाला एकल क्रिस्टल है।

सब्सिडी के बिना ऑनलाइन बोली में वृद्धि और स्थापित करने योग्य भूमि संसाधनों की बढ़ती कमी के साथ, वैश्विक बाजार में कुशल उत्पादों की मांग बढ़ रही है।निवेशकों का ध्यान भी पिछली भीड़ से मूल स्रोत, यानी बिजली उत्पादन के प्रदर्शन और परियोजना की लंबी अवधि की विश्वसनीयता पर स्थानांतरित हो गया है, जो कि भविष्य के पावर स्टेशन राजस्व की कुंजी है।इस स्तर पर, पॉलीक्रिस्टलाइन तकनीक का अभी भी लागत में लाभ है, लेकिन इसकी दक्षता अपेक्षाकृत कम है।

पॉलीक्रिस्टलाइन प्रौद्योगिकी की सुस्त वृद्धि के कई कारण हैं: एक ओर, अनुसंधान और विकास लागत उच्च बनी हुई है, जो नई प्रक्रियाओं की उच्च निर्माण लागत की ओर ले जाती है।दूसरी ओर, उपकरणों की कीमत बेहद महंगी है।हालाँकि, भले ही बिजली उत्पादन दक्षता और कुशल एकल क्रिस्टल का प्रदर्शन पॉलीक्रिस्टल और साधारण एकल क्रिस्टल की पहुंच से परे हो, फिर भी कुछ मूल्य संवेदनशील ग्राहक चुनते समय "प्रतिस्पर्धा करने में असमर्थ" होंगे।

वर्तमान में, कुशल एकल क्रिस्टल प्रौद्योगिकी ने प्रदर्शन और लागत के बीच एक अच्छा संतुलन हासिल किया है।एकल क्रिस्टल की बिक्री की मात्रा ने बाजार में अग्रणी स्थिति पर कब्जा कर लिया है।

(4) बैकप्लेन

सौर बैकप्लेन सौर सेल मॉड्यूल के पीछे स्थित एक फोटोवोल्टिक पैकेजिंग सामग्री है।यह मुख्य रूप से बाहरी वातावरण में सौर सेल मॉड्यूल की रक्षा के लिए उपयोग किया जाता है, पैकेजिंग फिल्म, सेल चिप्स और अन्य सामग्रियों पर प्रकाश, आर्द्रता और गर्मी जैसे पर्यावरणीय कारकों के क्षरण का विरोध करता है, और मौसम प्रतिरोधी इन्सुलेशन सुरक्षा भूमिका निभाता है।चूंकि बैकप्लेन पीवी मॉड्यूल के पीछे सबसे बाहरी परत पर स्थित है और बाहरी वातावरण के साथ सीधे संपर्क करता है, इसमें उत्कृष्ट उच्च और निम्न तापमान प्रतिरोध, पराबैंगनी विकिरण प्रतिरोध, पर्यावरणीय उम्र बढ़ने का प्रतिरोध, जल वाष्प अवरोध, विद्युत इन्सुलेशन और अन्य होना चाहिए। गुण सौर सेल मॉड्यूल के 25 साल के सेवा जीवन को पूरा करने के लिए।फोटोवोल्टिक उद्योग की बिजली उत्पादन दक्षता आवश्यकताओं के निरंतर सुधार के साथ, कुछ उच्च-प्रदर्शन वाले सौर बैकप्लेन उत्पादों में सौर मॉड्यूल की फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता में सुधार के लिए उच्च प्रकाश परावर्तन भी होता है।

सामग्रियों के वर्गीकरण के अनुसार, बैकप्लेन मुख्य रूप से कार्बनिक पॉलिमर और अकार्बनिक पदार्थों में बांटा गया है।सौर बैकप्लेन आमतौर पर कार्बनिक पॉलिमर को संदर्भित करता है, और अकार्बनिक पदार्थ मुख्य रूप से कांच होते हैं।उत्पादन प्रक्रिया के अनुसार, मुख्य रूप से समग्र प्रकार, कोटिंग प्रकार और कोएक्सट्रूज़न प्रकार होते हैं।वर्तमान में, समग्र बैकप्लेन का बैकप्लेन बाजार में 78% से अधिक हिस्सा है।डबल ग्लास घटकों के बढ़ते अनुप्रयोग के कारण, ग्लास बैकप्लेन का बाजार हिस्सा 12% से अधिक हो गया है, और लेपित बैकप्लेन और अन्य संरचनात्मक बैकप्लेन लगभग 10% है।

सौर बैकप्लेन के कच्चे माल में मुख्य रूप से पीईटी बेस फिल्म, फ्लोरीन सामग्री और चिपकने वाला शामिल है।पीईटी बेस फिल्म मुख्य रूप से इन्सुलेशन और यांत्रिक गुण प्रदान करती है, लेकिन इसका मौसम प्रतिरोध अपेक्षाकृत खराब है;फ्लोरीन सामग्री को मुख्य रूप से दो रूपों में विभाजित किया जाता है: फ्लोरीन फिल्म और फ्लोरीन युक्त राल, जो इन्सुलेशन, मौसम प्रतिरोध और अवरोध गुण प्रदान करते हैं;चिपकने वाला मुख्य रूप से सिंथेटिक राल, इलाज एजेंट, कार्यात्मक योजक और अन्य रसायनों से बना है।इसका उपयोग समग्र बैकप्लेन में पीईटी बेस फिल्म और फ्लोरीन फिल्म को बांधने के लिए किया जाता है।वर्तमान में, उच्च गुणवत्ता वाले सौर सेल मॉड्यूल के बैकप्लेन मूल रूप से पीईटी बेस फिल्म की सुरक्षा के लिए फ्लोराइड सामग्री का उपयोग करते हैं।अंतर केवल इतना है कि उपयोग की जाने वाली फ्लोराइड सामग्री का रूप और संरचना भिन्न होती है।फ्लोरीन सामग्री पीईटी बेस फिल्म पर फ्लोरीन फिल्म के रूप में चिपकने से मिश्रित होती है, जो एक समग्र बैकप्लेन है;यह विशेष प्रक्रिया के माध्यम से फ्लोरीन युक्त राल के रूप में पीईटी बेस फिल्म पर सीधे लेपित होता है, जिसे लेपित बैकप्लेन कहा जाता है।

सामान्यतया, समग्र बैकप्लेन में इसकी फ्लोरीन फिल्म की अखंडता के कारण बेहतर व्यापक प्रदर्शन होता है;कम सामग्री लागत के कारण कोटेड बैकप्लेन का मूल्य लाभ है।

मुख्य प्रकार के समग्र बैकप्लेन

समग्र सौर बैकप्लेन को फ्लोरीन सामग्री के अनुसार दो तरफा फ्लोरीन फिल्म बैकप्लेन, सिंगल-साइड फ्लोरीन फिल्म बैकप्लेन और फ्लोरीन मुक्त बैकप्लेन में विभाजित किया जा सकता है।उनके संबंधित मौसम प्रतिरोध और अन्य विशेषताओं के कारण, वे विभिन्न वातावरणों के लिए उपयुक्त हैं।सामान्यतया, पर्यावरण के लिए मौसम प्रतिरोध के बाद दो तरफा फ्लोरीन फिल्म बैकप्लेन, एक तरफा फ्लोरीन फिल्म बैकप्लेन और फ्लोरीन मुक्त बैकप्लेन होता है, और उनकी कीमतें आम तौर पर घट जाती हैं।

नोट: (1) पीवीएफ (मोनोफ्लोरिनेटेड रेजिन) फिल्म पीवीएफ कॉपोलिमर से एक्सट्रूडेड है।यह गठन प्रक्रिया सुनिश्चित करती है कि पीवीएफ सजावटी परत कॉम्पैक्ट और दोषों से मुक्त है जैसे कि पिनहोल्स और दरारें जो अक्सर पीवीडीएफ (डिफ्लुओरिनेटेड राल) कोटिंग स्प्रेइंग या रोलर कोटिंग के दौरान होती हैं।इसलिए, पीवीएफ फिल्म सजावटी परत का इन्सुलेशन पीवीडीएफ कोटिंग से बेहतर है।पीवीएफ फिल्म कवरिंग सामग्री का उपयोग खराब संक्षारण वातावरण वाले स्थानों में किया जा सकता है;

(2) पीवीएफ फिल्म निर्माण की प्रक्रिया में, अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ दिशाओं के साथ आणविक जाली की एक्सट्रूज़निंग व्यवस्था इसकी शारीरिक शक्ति को बहुत मजबूत करती है, इसलिए पीवीएफ फिल्म में अधिक कठोरता होती है;

(3) पीवीएफ फिल्म में मजबूत प्रतिरोध और लंबे समय तक सेवा जीवन है;

(4) एक्सट्रूडेड पीवीएफ फिल्म की सतह चिकनी और नाजुक होती है, जो धारियों से मुक्त होती है, नारंगी के छिलके, सूक्ष्म शिकन और रोलर कोटिंग या छिड़काव के दौरान सतह पर उत्पन्न होने वाले अन्य दोष।

लागू परिदृश्य

अपने बेहतर मौसम प्रतिरोध के कारण, दो तरफा फ्लोरीन फिल्म समग्र बैकप्लेन ठंड, उच्च तापमान, हवा और रेत, बारिश, आदि जैसे गंभीर वातावरण का सामना कर सकता है, और आमतौर पर पठार, रेगिस्तान, गोबी और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है;एक तरफा फ्लोरीन फिल्म कम्पोजिट बैकप्लेन दो तरफा फ्लोरीन फिल्म कम्पोजिट बैकप्लेन का लागत कम करने वाला उत्पाद है।दो तरफा फ्लोरीन फिल्म समग्र बैकप्लेन की तुलना में, इसकी आंतरिक परत में खराब पराबैंगनी प्रतिरोध और गर्मी अपव्यय होता है, जो मुख्य रूप से छतों और मध्यम पराबैंगनी विकिरण वाले क्षेत्रों पर लागू होता है।

6, पीवी इन्वर्टर

सौर फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन की प्रक्रिया में, फोटोवोल्टिक सरणियों द्वारा उत्पन्न शक्ति डीसी शक्ति है, लेकिन कई भारों को एसी शक्ति की आवश्यकता होती है।डीसी बिजली आपूर्ति प्रणाली में बड़ी सीमाएँ हैं, जो वोल्टेज परिवर्तन के लिए सुविधाजनक नहीं है, और लोड एप्लिकेशन का दायरा भी सीमित है।विशेष विद्युत भार को छोड़कर, डीसी पावर को एसी पावर में बदलने के लिए इनवर्टर की आवश्यकता होती है।फोटोवोल्टिक इन्वर्टर सौर फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली का दिल है।यह फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली द्वारा उत्पन्न डीसी बिजली को बिजली इलेक्ट्रॉनिक रूपांतरण प्रौद्योगिकी के माध्यम से जीवन के लिए आवश्यक एसी बिजली में परिवर्तित करता है, और फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन के सबसे महत्वपूर्ण मुख्य घटकों में से एक है।


पोस्ट समय: दिसम्बर-26-2022