sales@gsl-energy.com 0086 13923720280

الألواح الشمسية

2020-08-04

جدول المحتويات

لوحة الطاقة الشمسية

تعد خلايا البطارية الشمسية ، المعروفة أيضًا باسم "رقائق الطاقة الشمسية" أو "الخلايا الكهروضوئية" ، شرائح رقيقة من أشباه الموصلات الكهروضوئية التي تولد الكهرباء مباشرة من أشعة الشمس.

لا يمكن استخدام خلية شمسية واحدة مباشرة كمصدر للطاقة ، نظام البطارية الشمسية .

بالنسبة لمرض الطاقة ، يجب توصيل عدد من الخلايا الشمسية المفردة في سلسلة ، متوازية ومعبأة بإحكام في وحدات الألواح الشمسية (المعروفة أيضًا باسم وحدات الخلايا الشمسية) هي الجزء الأساسي والأكثر أهمية في نظام الطاقة الشمسية.

تحت عمل الحقل الكهربائي لتقاطع P-N ، يتدفق الثقب من منطقة P إلى منطقة N ، ويتدفق الإلكترون من منطقة N إلى منطقة P. بعد تشغيل الدائرة ، يتم تشكيل التيار.

هذه هي الطريقة التي تعمل بها الطاقة الشمسية الكهروضوئية.

هناك طريقتان لتوليد منتجات الطاقة الشمسية ، أحدهما هو تحويل الكهرباء الخفيفة - والآخر هو التحويل المباشر الكهربائي.

(1) تستخدم طريقة التحويل الحرارية والحرارية الطاقة الحرارية الناتجة عن إشعاع الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء. بشكل عام ، يقوم جامع الطاقة الشمسية بتحويل الطاقة الحرارية التي تمتصها في بخار وسط العمل ، ثم يدفع التوربينات البخارية لتوليد الكهرباء.

العملية الأولى هي عملية تحويل تسخين الضوء ؛

العملية الأخيرة هي عملية تحويل الطاقة الكهربائية.

(2) تطبق طريقة التحويل المباشر للبؤري الكهربائي التأثير الكهروضوئي لتحويل طاقة الإشعاع الشمسي مباشرة إلى طاقة كهربائية. الجهاز الأساسي للتحويل الكهربائي البصري هو الخلية الشمسية.

بطارية الطاقة الشمسية أو اللوحة الشمسية هي نوع من الجهاز الذي يحول طاقة الضوء الشمسي مباشرة إلى الطاقة الكهربائية بسبب تأثير الفولت الضوئي. إنه ثنائيات ضوئية أشباه الموصلات. عندما تشرق الشمس على ثنائيات الضوئية ، ستغير ثنائيات الضوئية الطاقة الخفيفة للشمس إلى طاقة كهربائية وتوليد التيار الكهربائي.

عندما يتم توصيل عدد من خلايا الألواح الشمسية في سلسلة أو بالتوازي ، يمكن تشكيل مجموعة شمسية ذات طاقة إخراج كبيرة نسبيًا.

مع التطور السريع للصناعة الكهروضوئية ، ينمو الطلب على polysilicon من اللوحة الشمسية بشكل أسرع من تطوير polysilicon أشباه الموصلات. في عام 1994 ، كان إجمالي الناتج للألواح الشمسية في العالم 69 ميجاوات فقط ، بينما كان في عام 2004 ما يقرب من 1200 ميجاوات ، وارتفعت بنسبة 17 مرة في 10 سنوات فقط.

يتوقع الخبراء أن صناعة الطاقة الكهروضوئية الشمسية ستتجاوز الطاقة النووية باعتبارها واحدة من أهم مصادر الطاقة الأساسية في النصف الأول من القرن الحادي والعشرين.

تكوين اللوحة الشمسية ووظائفها:

(1) كوب مقسى من اللوحة الشمسية: وظيفة الزجاج المقسى هي حماية الجسم الرئيسي لتوليد الطاقة الشمسية (مثل بطارية Powerwall الشمسية) ، ويحتاج اختيار الزجاج الشفاف:

1. انتقال الضوء العالي (عموما أعلى من 91 ٪) ؛

2. معالجة فائقة الخسائر البيضاء.

(2) EVA بالنسبة لتصنيع الألواح الشمسية: الزجاج الثابت المتشابح المستخدم في الترابط والطاقة الشمسية (البطارية الشمسية) ، فإن مزايا مادة EVA الشفافة تؤثر بشكل مباشر على حياة المكونات ، مما يتعرض للهواء في صفراء EVA ، مما يؤثر على الإرسال الخفيف للمكون ، مما يؤثر بشكل كبير على الجودة. درجة اللاصقة لا تصل إلى قياسي ، وإيفا والزجاج المتشديد ، وقوة الترابط الخلفية ليست كافية ، مما سيؤدي إلى شيخوخة EVA في وقت مبكر ، مما يؤثر على عمر خدمة المكونات.

(3) خلية لوحة الطاقة الشمسية: الوظيفة الرئيسية هي توليد الكهرباء. السوق الرئيسي لتوليد الطاقة هو الخلايا الشمسية السيليكون الكريستالية والخلايا الشمسية الأفلام الرقيقة ، وكلاهما لهما مزايا وعيوب.

تتميز لوحة السيليكون الشمسية البلورية بتكلفة منخفضة نسبيًا للمعدات ، ولكنها عالية الاستهلاك وتكلفة البطارية ، ولكن كفاءة تحويل كهروضوئية عالية ، لذلك فهي أكثر ملاءمة لتوليد الكهرباء في أشعة الشمس في الهواء الطلق.

لوحة الخلايا الشمسية الرفيعة للأفلام ، وتكلفة عالية نسبيا للمعدات ، ولكن الاستهلاك المنخفض وتكلفة البطارية ، ولكن كفاءة التحويل الكهروضوئية هي أكثر من نصف خلايا السيليكون البلورية ، ولكن تأثير الضوء المنخفض جيد للغاية ، في الضوء العادي يمكن أن يولد أيضًا الكهرباء ، مثل الخلية الشمسية على الآلة الحاسبة.

(4) لوحة خلفية للوحة الطاقة الشمسية: الوظيفة ، الختم ، العزل ، مقاومة للماء.

يجب أن تكون TPT و TPE والمواد الأخرى مضادة للشيخوخة ، ويتم ضمان معظم الشركات المصنعة للمكونات لمدة 25 عامًا ، والزجاج المقسى ، وسبائك الألومنيوم لا مشكلة بشكل عام ، والمفتاح هو مع اللوحة الخلفية ويمكن أن يفي هلام السيليكا بالمتطلبات.

(5) سبيكة الألومنيوم من الطاقة الشمسية Powerwall: يلعب صفح الواقي دورًا معينًا في الختم والدعم.

(6) صندوق تقاطع اللوحة الشمسية: يحمي نظام توليد الطاقة بالكامل ويلعب دور محطة النقل الحالية. إذا كان مربع تقاطع الدائرة القصيرة للمكون يفصل تلقائيًا عن سلسلة بطارية الدائرة القصيرة ، فإن أهم شيء في مربع الوصلات في النظام بأكمله هو اختيار الثنائيات. تختلف الثنائيات المقابلة أيضًا وفقًا للأنواع المختلفة من البطاريات في المكون.

(7) هلام السيليكا لوحة الطاقة الشمسية : وظيفة الختم ، يتم استخدامها لإغلاق الوصل بين المكونات وإطار سبيكة الألومنيوم والمكونات وصندوق الوصلات. تستخدم بعض الشركات شريط مطاطي على الوجهين ورغوة لاستبدال هلام السيليكا. يستخدم هلام السيليكا على نطاق واسع في الصين ، مع عملية بسيطة ، وراحة ، وتشغيل سهلة وتكلفة منخفضة.

تصنيف

الألواح الشمسية أحادية البلورة

الألواح الشمسية polysilicon

تشبه عملية إنتاج اللوحة الشمسية polysilicon اللوحة الشمسية أحادية البلورة ، ولكن كفاءة التحويل الكهروضوئية للوحة الشمسية polysilicon أقل بكثير ، والتي تبلغ حوالي 12 ٪ (أعلى الكفاءة في العالم من Polysilicon Solar Panel ، والتي تبلغ 14.8 ٪ ، تم إطلاقها بواسطة اليابان في 1 يوليو 2004).

فيما يتعلق بتكلفة الإنتاج ، مقارنةً بلوحة شمسية السيليكون أحادية البلورات أرخص ، فإن تصنيع المواد بسيط ، وتوفير استهلاك الطاقة ، وتكون تكلفة الإنتاج الإجمالية أقل ، لذلك تم تطويرها بكميات كبيرة.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن عمر خدمة الألواح الشمسية polysilicon أقصر من تلك الموجودة في الألواح الشمسية أحادية البلورة.

من حيث نسبة سعر الأداء ، فإن الألواح الشمسية أحادية البلورة أفضل قليلاً.

ألواح شمسية من السيليكون غير المتبلورة

اللوحة الشمسية السيليكون غير المتبلورة هي نوع جديد من اللوحة الشمسية الرقيقة في عام 1976. إنه مختلف تمامًا عن السيليكون أحادي البلورة واللوحة الشمسية السيليكون متعددة البلورات في طريقة التصنيع. تم تبسيط العملية بشكل كبير ، واستهلاك مواد السيليكون منخفضًا ، واستهلاك الطاقة أقل ، وصالحها الرئيسية هي أنه يمكن أن يولد الكهرباء في حالة الضوء المنخفض.

ومع ذلك ، فإن المشكلة الرئيسية في الألواح الشمسية غير المتبلورة هي أن كفاءة التحويل الكهروضوئية منخفضة ، والمستوى المتقدم الدولي حوالي 10 ٪ ، وهو غير مستقر بدرجة كافية. مع امتداد الوقت ، تنخفض كفاءة التحويل.

الألواح الشمسية متعددة المكونات

الألواح الشمسية متعددة المؤسسات عبارة عن ألواح شمسية غير مصنوعة من مواد أشباه الموصلات أحادية العناصر.

لقد درست مجموعة واسعة من البلدان ، معظمها لم يتم تنظيمها بعد ، بما في ذلك ما يلي بشكل رئيسي:

أ) الألواح الشمسية كبريتيد الكادميوم

ب) الألواح الشمسية من غاليوم أرسينيد

ج) الألواح الشمسية السيلينية النحاسية الإنديوم

ظروف اختبار جدار لوحة الطاقة الشمسية

(1) نظرًا لأن طاقة الإخراج للألواح الشمسية تعتمد على عوامل مثل الإشعاع الشمسي ودرجة حرارة اللوحة الشمسية ، يتم إجراء قياس الألواح الشمسية في ظل الظروف القياسية (STC) ، والتي يتم تعريفها على أنها: الكتلة الجوية AM1.5 ، كثافة الضوء 1000W/M2 ، ودرجة الحرارة 25 ℃.

(2) في ظل هذه الحالة ، يسمى الحد الأقصى لمخرج الطاقة للوحة الشمسية قوة الذروة. في كثير من الحالات ، عادة ما يتم قياس قوة الذروة للوحدة بواسطة العداد التناظري الشمسي.

العوامل الرئيسية التي تؤثر على أداء إخراج الألواح الشمسية هي كما يلي:

1) حمولة مقاومة الطاقة الشمسية

2) شدة أشعة الشمس من الطاقة الشمسية

3) درجة الحرارة من الطاقة الشمسية

4) الظل من الطاقة الشمسية

يتكون نظام توليد الطاقة الشمسية من لوحة شمسية ، وشحن وحدة تحكم ، والعاكس والبطارية.

لا يتضمن نظام Solar DC العاكس.

من أجل جعل نظام توليد الطاقة الشمسية يوفر طاقة كافية للحمل ، من الضروري اختيار مكونات معقولة وفقًا لقوة الأجهزة الكهربائية.

أخذ طاقة إخراج 100W لمدة 6 ساعات في اليوم كمثال ، يتم تقديم طريقة الحساب التالية من قبل الشركة المصنعة لنظام تخزين الطاقة الشمسية الاحترافية ، مجموعة GSL :

1. أولاً ، يجب حساب الاستهلاك في ساعة في اليوم (بما في ذلك فقدان العاكس): إذا كانت كفاءة التحويل للعاكس 90 ٪ ، عندما تكون طاقة الخرج 100 واط ، يجب أن تكون طاقة الخرج الفعلية المطلوبة 100W/90 ٪ = 111W ؛

إذا تم استخدامه لمدة 5 ساعات في اليوم ، فإن استهلاك الطاقة للوحة الشمسية هو 111W*5 ساعات = 555WH.

2. حساب اللوحة الشمسية: احسب وقت أشعة الشمس اليومية الفعالة من 6 ساعات ، ثم ضع في الاعتبار كفاءة الشحن والخسارة في عملية الشحن ، يجب أن تكون طاقة الإخراج للوحة الشمسية 555W/6H/70 ٪ = 130W.

سبعون في المئة من هذا هو الطاقة الفعلية التي تستخدمها الألواح الشمسية أثناء الشحن.

تطبيق لوحة الطاقة الشمسية

I. نظام المنزل للطاقة الشمسية

(1) يتم استخدام إمدادات الطاقة الشمسية الصغيرة والذكية التي تتراوح من 10 إلى 100 وات للعيش العسكري والمدني في المناطق النائية دون إمدادات الطاقة ، مثل Plateau ، Island ، المنطقة الرعوية ، Prontier Post وغيرها من إمدادات الطاقة العسكرية والمدنية ، مثل الإضاءة والتلفزيون ومسجلات الراديو والكاسيت وما إلى ذلك ؛

(2) 3-5KW نظام توليد الطاقة المحلي على السطح ؛

(3) مضخة المياه الكهروضوئية: للشرب والري من الآبار العميقة في المناطق التي لا توجد بها كهرباء.

2. شمسية Powerwall للنقل

مثل أضواء الملاحة ، وإشارات حركة المرور/السكك الحديدية ، وأضواء الإشارة/الإشارة ، ومصابيح الشوارع ، وأضواء عقبة الارتفاع على ارتفاع ، وأكشاك الهاتف اللاسلكية للسكك الحديدية/السكك الحديدية ، ومصدر الطاقة غير المراقب ، إلخ ، إلخ.

3. لوحة الطاقة الشمسية للاتصالات

محطة ترحيل الميكروويف غير المراقبة الشمسية ، محطة صيانة الكابلات البصرية ، نظام إمداد الطاقة/الاتصال/الترحيل ؛

نظام الاتصالات الكهروضوئية الناقلة الريفية ، آلة الاتصال الصغيرة ، مصدر الطاقة GPS ، إلخ ، إلخ.

4. نظام الطاقة الشمسية لحقول البترول والبحرية والعصبية

نظام الطاقة الشمسية مع الحماية الكاثودية لخط أنابيب النفط وبوابة الخزان ، وحياة منصة حفر النفط وإمدادات الطاقة الطارئة ، ومعدات الكشف عن المحيطات ، ومعدات المراقبة الجوية/الهيدرولوجية ، إلخ ، إلخ.

5. لوحة الطاقة الشمسية لمصابيح الأسرة وإمدادات الطاقة الفوانيس

مثل مصباح الحديقة الشمسية ، مصباح الشارع ، فانوس اليد ، مصباح التخييم ، مصباح التسلق ، مصباح الصيد ، الضوء الأسود ، مصباح قطع المطاط ، مصباح لتوفير الطاقة ، إلخ.

6. لوحة الطاقة الشمسية لمحطة الطاقة الكهروضوئية

10KW-50MW محطة توليد الطاقة الكهروضوئية المستقلة ، محطة توليد الرياح (الديزل) ، محطة توليد مكملة ، محطة شحن لمختلف مصانع وقوف السيارات الكبيرة ، إلخ.

7. الطاقة الشمسية للبناء

إنه اتجاه تنمية رئيسي للجمع بين توليد الطاقة الشمسية ومواد البناء لجعل المباني الكبيرة مكتفًا ذاتيًا في الكهرباء في المستقبل.

8. الألواح الشمسية للآخرين

(1) مرافق دعم للسيارات: السيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية/السيارات الكهربائية ، ومعدات شحن البطارية ، ومكيفات الهواء للسيارات ، والتهوية ، وصناديق المشروبات الباردة ، وما إلى ذلك ؛

(2) نظام توليد الطاقة التجديدي لإنتاج الهيدروجين الشمسي وخلية الوقود ؛

(3) إمدادات الطاقة لمعدات تحلية مياه البحر ؛

(4) الأقمار الصناعية ، المركبة الفضائية ، محطة الطاقة الشمسية الفضائية ، إلخ.

سوق لوحة الطاقة الشمسية

من المحتمل أن تقترح لجنة التجارة الأوروبية تعريفة عقابية تزيد عن 30 في المائة على الألواح الشمسية الصينية في مايو لحماية المنتجين الأوروبيين.

ونقلت رويترز عن الدبلوماسيين قوله إن مفوض التجارة في الاتحاد الأوروبي كاريل دي غوتشت سيقترح التعريفة الجمركية على الألواح الشمسية الصينية في اجتماع لممثلي التجارة في الاتحاد الأوروبي يوم الثلاثاء ومن المتوقع أن يفوز بالدعم.

وفقًا للوائح للاتحاد الأوروبي ، ستدخل التدابير الضريبية المؤقتة حيز التنفيذ بحلول 6 يونيو.

ومع ذلك ، حتى لو اتخذ الاتحاد الأوروبي قرارًا أوليًا ، فلا يزال هناك مجال للتفاوض مع الصين.

إذا نجحت المفاوضات ، يمكن تجنب التعريفات العقابية التي تصل إلى خمس سنوات.

أطلقت المفوضية الأوروبية تحقيقات مكافحة الإغراق والمتعاقبة ضد الألواح الشمسية المستوردة من الصين ، والتي شملت 21 مليار يورو (27.6 مليار دولار) من صادرات الشركات الصينية إلى الاتحاد الأوروبي ، والتي وصفها المطلعون على الصناعة بأنها أكبر قضية "مضادة مزدوجة" في تاريخ الاتحاد الأوروبي.