Os principais materiais para montar módulos fotovoltaicos incluem vidro temperado, filme EVA, células solares, lençóis, molduras de liga de alumínio e caixas de junção. Esses materiais trabalham juntos para alcançar funções como conversão fotoelétrica, proteção estrutural e transmissão atual.
Diagrama esquemático de desmontagem do módulo fotovoltaico solar
Os quadros de painéis solares, também conhecidos como quadros de extrusão de alumínio, são componentes -chave dos painéis solares. Esses quadros seguram e selem os componentes do painel solar, incluindo a folha de fundo solar e o vidro de tampa. Os quadros de alumínio fortes, mas leves, não apenas fornecem suporte mecânico para as células solares, mas também aprimoram a resistência do painel solar às condições climáticas e outros fatores externos.
Os quadros de alumínio fortalecem a rigidez geral dos painéis solares, permitindo que eles suportem o peso da neve acumulada e outras forças que eles podem encontrar durante a vida útil.
A resistência inerente à corrosão da estrutura de alumínio o torna um material essencial para proteger os painéis solares. Ele efetivamente protege módulos solares da umidade, partículas de poeira, chuva e outros elementos nocivos. Os quadros do painel solar de alumínio drenam efetivamente a água e impedem que os detritos se acumulem nos painéis. Os quadros também ajudam a impedir a umidade de penetrar nos painéis e danificar seus componentes eletrônicos.
Quadro de alumínio
Célula solar
Uma célula solar, também conhecida como célula fotovoltaica, é um dispositivo que converte a luz solar em eletricidade através do efeito fotovoltaico. Esse processo envolve certos materiais que geram uma corrente elétrica quando expostos à luz solar. As células solares são um componente fundamental dos painéis solares, amplamente utilizados para aproveitar a energia solar para uma variedade de aplicações, incluindo a geração de eletricidade.
Células solares de silício cristalino
O silício cristalino é o material mais usado para células solares comerciais. Combina baixo custo, alta eficiência de até 26%- 27%, estabilidade e durabilidade a longo prazo e conhecimento técnico industrial sólido. O silício possui uma lacuna na banda de energia de 1,12 eV, que é uma boa correspondência com o espectro solar.
As células solares feitas de silício são a escolha mais popular para os painéis solares atuais. O silício cristalino pode ser categorizado em diferentes tipos, a saber, silício monocristalino e silício policristalino.
Silício monocristalino - Este é um tipo altamente eficiente de célula solar usada em painéis solares premium. Eles geralmente oferecem mais potência do que produtos rivais, mas são muito mais caros. Os painéis solares usando células de silício monocristalino apresentam um padrão distinto de pequenos diamantes brancos. Isso se deve à forma como as bolachas são cortadas.
Silício policristalino - também conhecido como 'silício multicristalino', esse tipo de célula fotovoltaica solar é a mais comum. Devido à sua popularidade e um processo de fabricação mais eficiente (envolvendo silício fundido), os painéis solares que usam células desse tipo geralmente são os mais baratos de comprar.
Células solares de filme fino
Fino - células solares de filme, também conhecidas como células fotovoltaicas de filme finas - porque consistem em múltiplas camadas de filmes finos de material fotovoltaico muito mais fino que as células solares típicas de p - n junção. Essas células são fabricadas usando materiais como silício amorfo, telurido de cádmio e seleneto de gálio de índio de cobre. Os princípios operacionais de células solares de filme finas - são praticamente idênticas às da bolacha de silício convencional - baseada em células. No entanto, o arranjo flexível das múltiplas camadas de material em células de filme finas - difere da das células de silício.
Os painéis solares usando células solares de filme fino são menos comuns que as alternativas de silício cristalino. Embora tendam a ser mais baratos, seu desempenho não é tão bom quanto a tecnologia C - Si. Um benefício das células de filme fino é que elas são flexíveis e, portanto, um pouco mais duráveis.
Os materiais mais populares em células solares de filme fino são as seguintes:
Silício amorfo - Este é um material popular usado amplamente em células solares de filme fino. Ele usa cerca de 1% do silício que uma célula tradicional de silício cristalino contém, tornando -a consideravelmente mais barata.
Tellurida de cádmio - células solares de cádmio são o único produto de filme fino a rivalizar com o desempenho de células de silício monocristalino. A desvantagem deste material é que ele é altamente tóxico, causando preocupação com a disposição das antigas células de cádmio.
Seleneto de gálio de índio de cobre (CIGS) - Este é a terceira tecnologia de células solares de filme fino mainstream. Quando comparamos isso com o silício cristalino, as células CIGS podem estar entre 80 e 160 vezes mais finas.
Vidro temperado
O vidro fotovoltaico refere -se ao vidro usado em módulos fotovoltaicos solares, que possuem valores importantes, como proteger as baterias e transmitir luz.
Proteção contra danos - O vidro do painel solar temperado serve como uma camada protetora para painéis solares, impedindo fatores ambientais como vapores, água e sujeira de danificar as células fotovoltaicas. O vidro do painel solar temperado também fornece alta resistência, excelente transmissividade e baixa reflexão.
Durabilidade e segurança - O vidro temperado oferece até quatro vezes mais força que o vidro padrão. Essa força é crítica, pois a folha de frente do painel solar requer proteção duradoura contra os elementos. Graças aos processos térmicos e químicos que produzem vidro temperado, também é conhecido como vidro endurecido ou de segurança. O vidro temperado é mais seguro de usar porque se quebra em muitos pedaços menores quando quebrado, reduzindo a probabilidade de lesão acidental.
Filme de eva
O acetato de vinil etileno (EVA) é um polímero termoplástico que possui boa transmissão de radiação e baixa degradabilidade à luz solar. É usado na foto - Voltaic (PV) como um material de encapsulamento para células solares de silício cristalino na fabricação de módulos fotovoltaicos. Os filmes solares da EVA protegem os painéis solares por muito tempo com pouca perda de desempenho.
A Folha Solar EVA é uma substância branca e leitosa e emborrachada. Quando aquecido, ele se transforma em um filme de proteção transparente que sela e isola as células solares. Usando um laminador, as células são pressionadas entre as folhas EVA em um ambiente de vácuo, onde as temperaturas atingem até 150 graus.
É importante observar que o filme EVA não é resistente a UV -; portanto, é necessário um vidro frontal para a blindagem UV. Após a laminação, a folha de acetato de vinil etileno -} desempenha um papel vital na prevenção de umidade e poeira de entrar no painel solar. A folha EVA ajuda as células a flutuar entre o vidro e a folha de trás. Essa estrutura mitiga choque e vibração, protegendo as células solares e seus circuitos contra danos físicos. Também impede o oxigênio e outros gases da oxidação das células durante a geração normal de energia, estendendo assim a vida útil da célula solar.
Fecha
A parte de trás de um módulo fotovoltaico usa um filme de backsheet. A folha de trás é um laminado multicamada feito de vários materiais de polímero e modificadores inorgânicos. Essa estrutura multicamada permite que as propriedades ópticas, termomecânicas, elétricas e de barreira da folha de fundo sejam adaptadas aos requisitos específicos do módulo fotovoltaico. Eles desempenham um papel vital em protegê -los de condições ambientais severas e alterações ao longo de sua vida.
Nem todas as lençóis são criadas iguais. Para proteger os painéis solares por mais de 25 anos, eles devem alcançar um equilíbrio ideal de três propriedades principais: resistência climática, força mecânica e adesão. Essas propriedades devem permanecer estáveis durante toda a vida útil do módulo.
Falhas de backsheet - podem levar a falhas catastróficas de painéis solares, degradação grave de energia e riscos graves de segurança. O impacto pode ser grave, variando de danos significativos da marca e da reputação a lesões pessoais.
As folhas de backs encontradas nos módulos PV - podem ser classificadas em três grupos. As lençóis traseiras da primeira classe são compostas por um único componente de polímero principal, poliamida (PA), enquanto o BSS das segunda e terceira classes são multi - componente e multi -} fichas de camadas. Os componentes backeets de componentes multi - são compostos de uma camada núcleo tereftalato de polietileno (PET). A segunda classe possui uma estrutura de camada simétrica, o que significa que existe um polímero fluorinado na camada interna e na camada do lado do ar. Por outro lado, a terceira classe de back -shet possui uma estrutura assimétrica: uma camada de núcleo de estimação, uma única camada de revestimento fluorado (FC) nas margens do ar e camadas internas de poliolefinas, como polietileno (PE), polipropileno (PP).
Caixa de junção
A caixa de junção está conectada à parte traseira do módulo com adesivo. Sua função principal é produzir a eletricidade gerada pelos módulos solares via cabos.
A caixa de junção atua como um conector, preenchendo a lacuna entre os módulos solares e o equipamento de controle, como inversores. Dentro da caixa de junção, a corrente gerada pelos módulos solares é canalizada através de terminais e conectores e depois direcionada ao consumidor. A resistência mecânica e a estabilidade elétrica dos terminais elétricos na caixa de junção são críticos para os termos seguros, confiáveis e longos -} operação termo dos módulos fotovoltaicos (PV). Espera-se que esse recurso estenda o período de garantia de 25 anos de produtos fotovoltaicos típicos.
As funções de proteção da caixa de junção incluem três aspectos: primeiro, os diodos de desvio impedem efeitos de ponto quente, protegendo as células e módulos; Segundo, um design de vedação exclusivo fornece impermeabilização e impermeabilização; E terceiro, um design exclusivo de dissipação de calor reduz a temperatura operacional da caixa de junção e os diodos de desvio, reduzindo assim a perda de energia causada pela corrente de vazamento nos módulos.
A resistência climática refere -se à capacidade de materiais como revestimentos, plásticos e produtos de borracha para suportar os rigores do uso externo, como danos extensos causados pela luz solar, calor, frio, vento, chuva e bactérias. Essa resistência é chamada resistência climática.
