Els materials bàsics per al muntatge de mòduls fotovoltaics inclouen vidre temperat, pel·lícula EVA, cèl·lules solars, fulls posteriors, marcs d’aliatge d’alumini i caixes d’unió. Aquests materials treballen junts per aconseguir funcions com la conversió fotoelèctrica, la protecció estructural i la transmissió actual.
Diagrama esquemàtic de desmuntatge del mòdul PV solar
Els marcs del panell solar, també coneguts com a marcs d'extrusió d'alumini, són components clau de les plaques solars. Aquests fotogrames asseguren i segellen components del panell solar clau, inclòs el full de fons solar i el vidre de la coberta. Els marcs d'alumini forts i lleugers no només proporcionen suport mecànic per a les cèl·lules solars, sinó que també milloren la resistència del panell solar a les condicions meteorològiques i altres factors externs.
Els marcs d'alumini reforcen la rigidesa general de les plaques solars, permetent -los suportar el pes de la neu acumulada i altres forces que poden trobar durant la seva vida.
La resistència a la corrosió inherent al marc d’alumini la converteix en un material essencial per protegir les plaques solars. Es protegeix efectivament els mòduls solars de la humitat, les partícules de pols, la pluja i altres elements nocius. Els marcs de panells solars d'alumini drenen efectivament l'aigua i eviten que les deixalles s'acumulin als panells. Els marcs també ajuden a evitar que la humitat penetri als panells i danyi els seus components electrònics.
Marc d'alumini
Cèl·lula solar
Una cèl·lula solar, també coneguda com a cèl·lula fotovoltaica, és un dispositiu que converteix la llum del sol en electricitat mitjançant l'efecte fotovoltaic. Aquest procés implica certs materials que generen un corrent elèctric quan s’exposen a la llum solar. Les cèl·lules solars són un component fonamental de les plaques solars, que s’utilitzen àmpliament per aprofitar l’energia solar per a diverses aplicacions, inclosa la generació d’electricitat.
Cèl·lules solars de silici cristal·lines
El silici cristal·lí és el material més utilitzat per a les cèl·lules solars comercials. Combina un baix cost i una alta eficiència fins a un 26%- 27%, estabilitat i durabilitat a llarg termini i coneixements tècnics industrials sòlids. Silicon té una bretxa d’energia d’1,12 eV, que és una bona coincidència amb l’espectre solar.
Les cèl·lules solars elaborades amb silici són l’elecció més popular per a les plaques solars actuals. El silici cristal·lí es pot classificar en diferents tipus, és a dir, silici monocristal·lí i silici policristal·lí.
Silici monocristal·lí: es tracta d’un tipus de cèl·lula solar altament eficient que s’utilitza en panells solars premium. Generalment ofereixen més potència que els productes rivals, però són molt més cars. Els panells solars que utilitzen cèl·lules de silici monocristal·lines presenten un patró distintiu de petits diamants blancs. Això es deu a com es tallen les hòsties.
El silici policristal·lí - també conegut com a "silici multicristal·lí", aquest tipus de cèl·lules fotovoltaiques solars és la més freqüent. A causa de la seva popularitat i un procés de fabricació més eficient (que implica silici fos), les plaques solars que utilitzen cèl·lules d’aquest tipus solen ser les més barates de comprar.
Cèl·lules solars de pel·lícula fina
Film Thin - Cèl·lules solars, també conegudes com a tines - Film Photovoltaic Cèl·lules perquè consisteixen en múltiples capes de pel·lícules primes de material fotovoltaic que són molt més prims que les p - n de les cèl·lules solars. Aquestes cèl·lules es fabriquen amb materials com el silici amorf, el cadmi telluride i el selenur de gali de coure. Els principis de funcionament de les cèl·lules solars de pel·lícula Thin - són pràcticament idèntiques a les de les cèl·lules basades en hòstia convencional de silici -. Tot i això, la disposició flexible de les múltiples capes de material en les cèl·lules de pel·lícula primes - difereix de la de les cèl·lules de silici.
Els panells solars que utilitzen cèl·lules solars de pel·lícula fina són menys freqüents que les alternatives de silici cristal·lines. Tot i que solen ser més barats, el seu rendiment no és tan bo com la tecnologia C -. Un avantatge de les cèl·lules de pel·lícula fina és que són flexibles i, per tant, lleugerament més duradores.
Els materials més populars de les cèl·lules solars de pel·lícula fina són els següents:
Silicó amorf: es tracta d’un material popular que s’utilitza àmpliament en cèl·lules solars de pel·lícula fina. Utilitza al voltant de l’1% del silici que conté una cèl·lula tradicional de silici cristal·lí, cosa que la fa considerablement més barata.
Telluride Cadmium: les cèl·lules solars de cadmi són l’únic producte de cinema prim que ha rivalitzat amb el rendiment de les cèl·lules de silici monocristal·lines. L’inconvenient d’aquest material és que és altament tòxic, provocant la preocupació pel que fa a l’eliminació de cèl·lules antigues de cadmi.
Selenur de gali de coure Indium (CIGS): es tracta de la tercera tecnologia de cèl·lules solars de pel·lícula prima principal. Quan ho comparem amb el silici cristal·lí, les cèl·lules CIGS poden estar entre 80 i 160 vegades més primes.
Vidre temperat
El vidre fotovoltaic fa referència al vidre utilitzat en mòduls fotovoltaics solars, que té valors importants com protegir les bateries i transmetre llum.
La protecció contra el dany - El vidre del panell solar temperat serveix de capa protectora per a panells solars, evitant que factors ambientals com els vapors, l’aigua i la brutícia danyin les cèl·lules fotovoltaiques. El vidre del panell solar temperat també proporciona una gran resistència, una excel·lent transmissivitat i una reflexió baixa.
Durabilitat i seguretat - El vidre temperat ofereix fins a quatre vegades més força que el vidre estàndard. Aquesta força és fonamental, ja que el full frontal del panell solar requereix una protecció duradora contra els elements. Gràcies als processos tèrmics i químics que produeixen vidre temperat, també es coneix com a vidre endurit o de seguretat. El vidre temperat és més segur per utilitzar -lo perquè es trenca en molts trossos més petits quan es trenca, reduint la probabilitat de lesions accidentals.
Film Eva
L’acetat de vinil d’etilè (EVA) és un polímer termoplàstic que posseeix una bona transmissió de radiació i una baixa degradabilitat a la llum del sol. S'utilitza a la indústria Photo - Voltaic (PV) com a material d'encapsulació per a les cèl·lules solars de silici cristal·lí en la fabricació de mòduls fotovoltaics. Les pel·lícules de Solar Eva protegeixen les plaques solars durant molt de temps amb poca pèrdua en el rendiment.
La fulla Solar Eva és una substància de color blanc i blanc. Quan s’escalfa, es transforma en una pel·lícula protectora transparent que segella i aïlla les cèl·lules solars. Utilitzant un laminador, les cèl·lules es pressionen entre les làmines EVA en un entorn de buit, on les temperatures arriben fins a 150 graus.
És important tenir en compte que EVA Film no és resistent UV -, de manera que es requereix un vidre davanter per blindatge UV. Després de la laminació, el full d'acetat de vinil {{2- té un paper vital en la previsió de la humitat i la pols que entri al panell solar. El full EVA ajuda a les cèl·lules a flotar entre el vidre i el full de darrere. Aquesta estructura mitiga el xoc i la vibració, protegint les cèl·lules solars i els seus circuits dels danys físics. També impedeix que l’oxigen i altres gasos s’oxidin les cèl·lules durant la generació d’energia normal, ampliant així la vida útil de la cèl·lula solar.
Full de darrere
La part posterior d’un mòdul fotovoltaic utilitza una pel·lícula de full de fons. El full de fons és un laminat multicapa elaborat amb diversos materials de polímer i modificadors inorgànics. Aquesta estructura multicapa permet que les propietats òptiques, termomecàniques, elèctriques i de barrera del full de darrere s’adaptin als requisits específics del mòdul fotovoltaic. Tenen un paper vital a l’hora de protegir -los de les condicions ambientals dures i canviants al llarg de la seva vida.
No tots els fulls posteriors es creen iguals. Per protegir les plaques solars durant més de 25 anys, han d’aconseguir un equilibri òptim de tres propietats clau: resistència al temps, força mecànica i adhesió. Aquestes propietats han de romandre estables durant tota la vida del mòdul.
Full de fons - Les fallades relacionades poden provocar un fracàs catastròfic de les plaques solars, una degradació de potència severa i greus riscos de seguretat. L’impacte pot ser greu, que va des de danys importants de la marca i la reputació fins a lesions personals.
Els fulls posteriors que es troben als mòduls PV - es poden classificar en tres grups. Els fulls posteriors de la primera classe estan compostos per un únic component de polímer major, la poliamida (PA), mentre que els BSS de la segona i tercera classes són múltiples components - i multi - fulls posteriors. Els fulls posteriors del component multi - estan formats per una capa de nucli de polietilè tereftalate (PET). La segona classe té una estructura de capa simètrica, cosa que significa que hi ha un polímer fluorat tant a la capa interior com a la capa aires. En canvi, la tercera classe de full de fons té una estructura asimètrica: una capa de nucli per a mascotes, una sola capa de recobriment fluorat (FC) a la part aèria i capes interiors de poliolefines, com el polietilè (PE), el polipropilè (PP).
Caixa de la unió
La caixa de la unió s’adjunta a la part posterior del mòdul amb adhesiu. La seva funció principal és produir l’electricitat generada pels mòduls solars mitjançant cables.
La caixa de la unió actua com a connector, aconseguint el buit entre els mòduls solars i els equips de control com els inversors. Dins de la caixa de la unió, el corrent generat pels mòduls solars es canalitza a través de terminals i connectors i després es dirigeix al consumidor. La força mecànica i l’estabilitat elèctrica dels terminals elèctrics a la caixa d’unió són crítiques per al terme segur, fiable i llarg - Funcionament dels mòduls fotovoltaics (PV). Es preveu que aquesta funció ampliarà el període de garantia de 25 anys dels productes fotovoltaics típics.
Les funcions protectores de la caixa de la unió inclouen tres aspectes: primer, els díodes de bypass impedeixen efectes de punts calents, protegint les cèl·lules i els mòduls; En segon lloc, un disseny de segellat únic proporciona impermeabilització i impermeabilització; i en tercer lloc, un disseny únic de dissipació de calor redueix la temperatura de funcionament de la caixa de la unió i els díodes de bypass, reduint així la pèrdua de potència causada pel corrent de fuites als mòduls.
La resistència al temps es refereix a la capacitat de materials com els recobriments, els plàstics i els productes de cautxú per suportar els rigors d’ús exterior, com ara danys extensos causats per la llum del sol, la calor, el refredat, el vent, la pluja i els bacteris. Aquesta resistència s’anomena resistència al temps.
