太阳能光伏组件典型环境检测技术探析
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1.2 光伏组件结构

在标准光照条件下,地面使用的太阳能电池的额定输出电压为0.5~1V,具体由太阳能电池吸收层的带隙宽度决定。为了获得较高的输出电压和较大的功率容量,往往要把多片太阳能电池级联在一起构成太阳能电池组件(简称光伏组件)和太阳能光伏电站。光伏组件是将太阳光能直接转变为直流电能的光伏发电装置,是具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的、最小可分割的太阳能电池组合装置,其结构如图1.3所示。光伏组件工作寿命的长短与封装材料和封装工艺有很大的关系。主要的封装材料包括低铁钢化玻璃(Glass)、胶膜(EVA)、背膜(TPT)、铝合金边框(Frame)和接线盒等。

图1.3 光伏组件结构

  • 低铁钢化玻璃(Glass):采用低铁(主要影响玻璃的脆性)绒面钢化玻璃,厚度约为3.2mm,在太阳能电池光谱响应的波长范围内(320~1100nm),透光率可达91%以上,耐紫外光线的辐射,透光率不下降。低铁钢化玻璃制造的组件需承受25mm直径冰球以23m/s速度的撞击,高低温冲击,盐雾、氨气和风沙侵蚀等。

  • 胶膜(EVA):厚度约为0.5mm的优质EVA膜层作为太阳能电池的密封剂,是前表面玻璃、TPT(或后背板玻璃)之间的黏合剂,具有较高的透光率和抗老化能力。太阳能电池封装用的EVA胶膜固化后的性能要求:透光率大于90%;交联度为65%~85%;要求玻璃/胶膜的剥离强度大于30N/cm,TPT/胶膜的剥离强度大于15N/cm;耐温性为高温105℃和低温−40℃。

  • 背膜(TPT):组件的背板材料,需满足耐老化、耐腐蚀、耐紫外线辐射和不透水气等基本要求。

  • 铝合金边框(Frame):所采用的铝合金边框具有提升组件强度和抗机械冲击的能力。双玻组件有时会采用无边框结构。

  • 接线盒:主要作用是将组件产生的电力与外部线路连接,由盒体、线缆和连接器3部分构成。