الألواح الشمسية

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 الضوء إلى الحرارة؛

العملية الأخيرة هي عملية تحويل الحرارة والكهرباء.

(2) تطبق طريقة التحويل المباشر للبؤري الكهربائي التأثير الكهروضوئي لتحويل طاقة الإشعاع الشمسي مباشرة إلى طاقة كهربائية. الجهاز الأساسي للتحويل الضوئي الكهربائي 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. وهو ثنائي ضوئي لأشباه 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 ووظائف الألواح الشمسية:

(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. نفاذية الضوء العالية (عموما فوق 91%)؛

2. معالجة بيضاء فائقة الجودة.

(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 عمر المكونات ، مما يتعرض للهواء في صفراء eva ، وبالتالي ، تؤثر على جودة العاملات من الخو eva ، مما يؤثر على جودة العاملات ، بالإضافة إلى جودة Solar Companize ، التأثير كبير جدًا ، مثل درجة اللاصق EVA لا تصل إلى قياسي ، وإيفا والزجاج المشدود ، والقوة الترابط في الطائرة الخلفية ليست كافية ، مما سيؤدي إلى شيخوخة EVA في وقت مبكر ، مما يؤثر على عمر خدمة المكونات.

(3) خلية لوحة الطاقة الشمسية: وتتمثل المهمة الرئيسية في 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 الرقيقة للأفلام ، تكلفة عالية نسبيًا للمعدات ، ولكنها منخفضة الاستهلاك وتكلفة البطارية ، ولكن كفاءة التحويل الكهروضوئية هي أكثر من نصف خلايا السيليكون البلورية ، لكن تأثير الضوء المنخفض جيدًا للغاية ، في الضوء العادي يمكن أن يولد الكهرباء أيضًا ، مثل الخلية الشمسية على الآلة الحاسبة.

(4) اللوحة الخلفية 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) سبائك الألومنيوم لجدار الطاقة الشمسية: تلعب الصفائح الواقية 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 لأنواع البطاريات المختلفة الموجودة في المكون.

(7) هلام السيليكا من الألواح الشمسية : وظيفة الختم ، يتم استخدامها لإغلاق الوصل بين المكونات وإطار سبيكة الألومنيوم والمكونات وصندوق الوصلات. تستخدم بعض الشركات شريطًا مطاطيًا ورغوة على الوجهين لتحل محل هلام السيليكا. يستخدم هلام السيليكا على نطاق واسع في الصين، مع عملية بسيطة ومريحة وسهولة التشغيل وتكلفة منخفضة.

شروط اختبار جدار الألواح 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 لإنتاج الطاقة من الألواح الشمسية طاقة الذروة. في كثير من الحالات، عادةً ما يتم قياس الطاقة القصوى للوحدة بواسطة مقياس الطاقة الشمسية التناظري.

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

1) تحميل 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 الألواح الشمسية، جهاز التحكم بالشحن، العاكس والبطارية.

لا يشتمل نظام التيار المستمر الشمسي على عاكس.

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 جي اس ال :

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 استخدامها لمدة 5 ساعات يوميًا، فإن استهلاك الطاقة للوح الشمسي هو 111 وات * 5 ساعات = 555 وات ساعة.

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 بالمائة من هذه الطاقة هي الطاقة الفعلية التي تستخدمها الألواح الشمسية أثناء الشحن.

تطبيق لوحة الطاقة الشمسية 

I. نظام الطاقة الشمسية المنزلي

(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 والمسجلات الإذاعية والكاسيت وما إلى ذلك ؛

(2) نظام توليد الطاقة على الشبكة المحلية على السطح بقدرة 3-5KW؛

(3) مضخة المياه الكهروضوئية: للشرب وري الآبار العميقة في المناطق التي لا يوجد بها كهرباء.

2. جدار الطاقة الشمسية 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. الألواح الشمسية لمجال الاتصالات

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

نظام الخلايا الكهروضوئية للهاتف الناقل الريفي ، وآلة الاتصالات الصغيرة ، وإمدادات الطاقة الخاصة بالجنود GPS ، وما إلى ذلك.

4. نظام الطاقة الشمسية للمجالات البترولية والبحرية والأرصاد الجوية

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

5. لوحة الطاقة الشمسية لإمدادات الطاقة للمصابيح والفوانيس العائلية

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

6. الألواح 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 المتجددة لإنتاج الهيدروجين الشمسي وخلايا الوقود؛

(3) إمدادات الطاقة لمعدات تحلية مياه البحر؛

(4) الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية ومحطة الطاقة الشمسية الفضائية، الخ.