태양 전지 모듈

일반적으로 태양전지 모듈은 광전지 유리, 포장 접착 필름, 셀 칩, 포장 접착 필름, 백플레인을 포함하여 위에서 아래로 5개 층으로 구성됩니다.

(1) 태양광 유리

단일 태양광 전지의 열악한 기계적 강도로 인해 깨지기 쉽습니다.공기 중의 습기와 부식성 가스는 점차 전극을 산화시키고 녹슬게 하며 야외 작업의 가혹한 조건을 견딜 수 없습니다.동시에 단일 광전지의 작동 전압은 일반적으로 작기 때문에 일반 전기 장비의 요구를 충족시키기 어렵습니다.따라서 태양 전지는 일반적으로 패키징 패널과 백플레인 사이에 EVA 필름으로 밀봉되어 독립적으로 DC 출력을 제공할 수 있는 패키징 및 내부 연결이 있는 분리할 수 없는 광전지 모듈을 형성합니다.여러 태양광 모듈, 인버터 및 기타 전기 부속품이 태양광 발전 시스템을 구성합니다.

광전지 모듈을 덮는 광전지 유리가 코팅된 후 더 높은 광선 투과율을 보장할 수 있으므로 태양 전지가 더 많은 전기를 생성할 수 있습니다.동시에 강화된 태양광 유리는 더 높은 강도를 가지므로 태양 전지가 더 큰 풍압과 더 큰 일교차를 견딜 수 있습니다.따라서 광전지 유리는 광전지 모듈의 필수 액세서리 중 하나입니다.

태양전지는 크게 결정질 실리콘 전지와 박막 전지로 나뉜다.결정질 실리콘 전지에 사용되는 광전지 유리는 주로 캘린더링 방식을 채택하고, 박막 전지에 사용되는 광전지 유리는 주로 플로트 방식을 채택한다.

(2) 밀봉 접착 필름(EVA)

태양전지 패키징 접착필름은 태양전지 모듈 중앙에 위치하여 셀 시트를 감싸고 유리와 백플레이트를 접착하는 역할을 합니다.태양전지 패키징 접착필름의 주요 기능으로는 태양전지 라인 장비의 구조적 지지 역할, 셀과 태양광 사이의 최대 광결합 제공, 셀과 라인을 물리적으로 격리, 셀에서 발생하는 열 전도, 따라서 포장 필름 제품은 높은 수증기 장벽, 높은 가시 광선 투과율, 높은 체적 저항, 내후성 및 PID 방지 성능이 필요합니다.

현재 EVA 접착 필름은 태양전지 패키징에 가장 널리 사용되는 접착 필름 소재입니다.2018년 기준 시장점유율은 약 90%이다.20년 이상의 응용 역사를 가지고 있으며 균형 잡힌 제품 성능과 높은 비용 대비 성능을 제공합니다.POE 접착 필름은 널리 사용되는 또 다른 광전지 포장 접착 필름 재료입니다.2018년 현재 시장 점유율은 약 9%이다. 5. 이 제품은 에틸렌 옥텐 공중합체로 태양광 단일 유리 및 이중 유리 모듈, 특히 이중 유리 모듈의 포장에 사용할 수 있다.POE 접착 필름은 높은 수증기 차단율, 높은 가시 광선 투과율, 높은 체적 저항률, 우수한 내후성 및 장기 PID 방지 성능과 같은 우수한 특성을 가지고 있습니다.또한 이 제품의 고유한 높은 반사 성능은 모듈에 대한 햇빛의 효과적인 활용을 향상시키고 모듈의 출력을 높이는 데 도움이 되며 모듈 라미네이션 후 흰색 접착 필름 오버플로우 문제를 해결할 수 있습니다.

(3) 배터리 칩

실리콘 태양전지는 대표적인 2단자 소자이다.2개의 단자는 각각 실리콘 칩의 수광면과 백라이트면에 있다.

태양광 발전의 원리: 광자가 금속에 빛을 비추면 그 에너지는 금속의 전자에 의해 완전히 흡수될 수 있습니다.전자가 흡수한 에너지는 금속 원자 내부의 쿨롱 힘을 이겨 일을 하고 금속 표면에서 빠져나와 광전자가 될 정도로 크다.실리콘 원자에는 4개의 외부 전자가 있습니다.순수한 실리콘에 인 원자와 같이 5개의 외부 전자를 가진 원자가 도핑되면 N형 반도체가 됩니다.순수한 실리콘에 붕소 원자와 같이 3개의 외부 전자를 가진 원자가 도핑되면 P형 반도체가 형성됩니다.P형과 N형을 합치면 접촉면에 전위차가 생겨 태양전지가 된다.PN접합에 태양광을 비추면 P형 쪽에서 N형 쪽으로 전류가 흐르면서 전류를 형성한다.

사용되는 다른 재료에 따라 태양 전지는 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 첫 번째 범주는 단결정 실리콘 및 다결정 실리콘을 포함하는 결정질 실리콘 태양 전지입니다.그들의 연구 개발 및 시장 응용은 상대적으로 심도 있고 광전 변환 효율이 높으며 현재 배터리 칩의 주요 시장 점유율을 차지합니다.두 번째 범주는 실리콘 기반 필름, 화합물 및 유기 재료를 포함하는 박막 태양 전지입니다.그러나 원료의 희소성 또는 독성, 낮은 변환 효율, 열악한 안정성 및 기타 단점으로 인해 시장에서 거의 사용되지 않습니다.세 번째 범주는 적층형 태양 전지를 포함하여 현재 연구 개발 단계에 있으며 아직 기술이 성숙되지 않은 새로운 태양 전지입니다.

태양전지의 주원료는 폴리실리콘(단결정 실리콘 봉, 폴리실리콘 잉곳 등 생산 가능)이다.생산 공정은 주로 세척 및 플로킹, 확산, 가장자리 에칭, 탈인 실리콘 유리, PECVD, 스크린 인쇄, 소결, 테스트 등을 포함합니다.

단결정과 다결정 광전지 패널의 차이점과 관계는 여기에서 확장됩니다.

단결정 및 다결정은 결정질 실리콘 태양 에너지의 두 가지 기술적 경로입니다.단결정을 완전한 돌에 비유하면 다결정은 돌을 부수어 만든 돌이다.물리적 특성이 다르기 때문에 단결정의 광전 변환 효율은 다결정보다 높지만 다결정의 비용은 상대적으로 낮습니다.

단결정 실리콘 태양전지의 광전 변환 효율은 약 18%이며 가장 높은 것은 24%이다.이는 모든 종류의 태양전지 중 광전 변환 효율이 가장 높지만 생산 단가가 높다.단결정 실리콘은 일반적으로 강화 유리와 방수 수지로 포장되기 때문에 내구성이 뛰어나며 수명은 25년입니다.

다결정 실리콘 태양전지의 제조공정은 단결정 실리콘 태양전지와 유사하나 다결정 실리콘 태양전지의 광전 변환 효율을 많이 낮춰야 하며 광전 변환 효율은 약 16%이다.단결정 실리콘 태양전지보다 생산원가가 저렴하다.재료는 제조하기 쉽고 전력 소비를 절약하며 총 생산 비용이 낮습니다.

단결정과 다결정의 관계: 다결정은 결함이 있는 단결정입니다.

보조금 없는 온라인 입찰의 증가와 설치 가능한 토지 자원의 희소성 증가로 인해 글로벌 시장에서 효율적인 제품에 대한 수요가 증가하고 있습니다.투자자들의 관심도 이전의 돌진에서 원래 소스, 즉 미래 발전소 수익의 핵심인 프로젝트 자체의 발전 성능과 장기적인 신뢰성으로 옮겨갔습니다.이 단계에서 다결정 기술은 여전히 ​​비용면에서 이점이 있지만 효율성은 상대적으로 낮습니다.

다결정 기술의 부진한 성장에는 여러 가지 이유가 있습니다. 한편으로는 연구 개발 비용이 여전히 높기 때문에 새로운 공정의 높은 제조 비용이 발생합니다.반면에 장비 가격은 매우 비쌉니다.그러나 효율적인 단결정의 발전 효율과 성능은 다결정 및 일반 단결정의 범위를 넘어섰지만 일부 가격에 민감한 고객은 여전히 ​​선택할 때 "경쟁할 수 없습니다".

현재 효율적인 단결정 기술은 성능과 비용 간의 균형을 잘 이루고 있습니다.단결정의 판매량은 시장에서 선두 자리를 차지했습니다.

(4) 백플레인

솔라백플레인은 태양전지 모듈 후면에 위치하는 광전지 포장재이다.주로 실외 환경에서 태양 전지 모듈을 보호하고 포장 필름, 셀 칩 및 기타 재료의 빛, 습기 및 열과 같은 환경 요인의 부식에 저항하고 내후성 절연 보호 역할을 수행하는 데 사용됩니다.백플레인은 태양광 모듈 후면의 최외층에 위치하여 외부 환경과 직접 접하기 때문에 고온 및 저온 저항, 자외선 복사 저항, 환경 노후화 저항, 수증기 장벽, 전기 절연성 등이 우수해야 합니다. 태양 전지 모듈의 25년 서비스 수명을 충족하는 특성.광전지 산업의 발전 효율 요구 사항이 지속적으로 개선됨에 따라 일부 고성능 태양광 백플레인 제품은 태양광 모듈의 광전 변환 효율을 향상시키기 위해 높은 광 반사율을 갖습니다.

재료의 분류에 따라 백플레인은 주로 유기 고분자와 무기 물질로 나뉩니다.태양광 백플레인은 일반적으로 유기 고분자를 말하며 무기 물질은 주로 유리입니다.생산 공정에 따라 주로 복합 유형, 코팅 유형 및 공압출 유형이 있습니다.현재 복합 백플레인은 백플레인 시장의 78% 이상을 차지합니다.이중 유리 구성 요소의 적용 증가로 인해 유리 백플레인의 시장 점유율은 12%를 초과하고 코팅 백플레인 및 기타 구조 백플레인의 시장 점유율은 약 10%입니다.

솔라 백플레인의 원료는 주로 PET 베이스 필름, 불소 소재 및 접착제를 포함합니다.PET 기재 필름은 주로 절연 및 기계적 특성을 제공하지만 내후성은 상대적으로 열악합니다.불소 재료는 주로 절연, 내후성 및 장벽 특성을 제공하는 불소 필름 및 불소 함유 수지의 두 가지 형태로 나뉩니다.접착제는 주로 합성수지, 경화제, 기능성 첨가제 및 기타 화학 물질로 구성됩니다.복합 백플레인에서 PET 베이스 필름과 불소 필름을 접착하는 데 사용됩니다.현재 고품질 태양 전지 모듈의 백플레인은 기본적으로 불소 소재를 사용하여 PET 베이스 필름을 보호합니다.유일한 차이점은 사용되는 불소 재료의 형태와 구성이 다르다는 것입니다.불소 소재는 복합 백플레인인 불소 필름 형태의 접착제에 의해 PET 베이스 필름에 컴파운딩되며;불소 함유 수지 형태로 PET 베이스 필름에 특수 공정을 통해 직접 코팅하는 코팅 백플레인(Coated Backplane)입니다.

일반적으로 복합 백플레인은 불소 필름의 무결성으로 인해 포괄적인 성능이 우수합니다.코팅된 백플레인은 낮은 재료 비용 때문에 가격 이점이 있습니다.

복합 백플레인의 주요 유형

복합 태양광 백플레인은 불소 함량에 따라 양면 불소 필름 백플레인, 단면 불소 필름 백플레인, 불소 프리 백플레인으로 나눌 수 있다.각각의 내후성 및 기타 특성으로 인해 다양한 환경에 적합합니다.일반적으로 환경에 대한 내후성에는 양면 불소 필름 백플레인, 단면 불소 필름 백플레인 및 불소가 없는 백플레인이 있으며 일반적으로 가격은 일반적으로 감소합니다.

참고: (1) PVF(단불화 수지) 필름은 PVF 공중합체에서 압출됩니다.이 형성 공정은 PVDF(이불화수지) 코팅 스프레이 또는 롤러 코팅 중에 종종 발생하는 핀홀 및 균열과 같은 결함이 없고 PVF 장식층이 콤팩트하다는 것을 보장합니다.따라서 PVF 필름 장식층의 절연성은 PVDF 코팅보다 우수합니다.PVF 필름 피복재는 부식 환경이 더 나쁜 곳에서 사용할 수 있습니다.

(2) PVF 필름 제조 과정에서 세로 및 가로 방향을 따라 분자 격자의 압출 배열은 물리적 강도를 크게 강화하므로 PVF 필름은 더 큰 인성을 갖습니다.

(3) PVF 필름은 내마모성이 강하고 수명이 길다.

(4) 압출된 PVF 필름의 표면은 매끄럽고 섬세하며 줄무늬, 오렌지 껍질, 미세 주름 및 롤러 코팅 또는 분무 중에 표면에 생성된 기타 결함이 없습니다.

적용 가능한 시나리오

우수한 내후성으로 인해 양면 불소 필름 복합 백플레인은 추위, 고온, 바람과 모래, 비 등과 같은 가혹한 환경을 견딜 수 있으며 일반적으로 고원, 사막, 고비 및 기타 지역에서 널리 사용됩니다.단면 불소필름 복합 백플레인은 양면 불소필름 복합 백플레인의 원가절감 제품입니다.양면 불소 필름 복합 백플레인과 비교하여 내부 층은 자외선 저항 및 방열이 좋지 않아 주로 지붕 및 적당한 자외선 영역에 적용됩니다.

6, 태양광 인버터

태양광 발전 과정에서 태양광 어레이에서 생성되는 전력은 DC 전력이지만 많은 부하는 AC 전력을 필요로 합니다.DC 전원 공급 시스템은 전압 변환에 편리하지 않은 큰 한계가 있으며 부하 적용 범위도 제한됩니다.특수한 전기 부하를 제외하고 DC 전원을 AC 전원으로 변환하려면 인버터가 필요합니다.태양광 인버터는 태양광 발전 시스템의 핵심입니다.태양광 발전 시스템에서 생성된 직류 전력을 전력 전자 변환 기술을 통해 생활에 필요한 교류 전력으로 변환하는 태양광 발전소의 가장 중요한 핵심 부품 중 하나입니다.