大家好!今天让小编来大家介绍下关于柔性薄膜光伏_非晶硅薄膜组件发电原理,要详细点的的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
文章目录列表:
1.太阳能薄膜发电新能源的崛起2.非晶硅薄膜组件发电原理,要详细点的
3.宜兴德融科技算黑科技么
太阳能薄膜发电新能源的崛起
发电优势
薄膜发电技术具有柔性可弯曲、质量轻、弱光性好、颜色可调、形状可塑等优势。公开资料显示,柔性砷化镓太阳能电池片产生的效能比全球量产的单晶硅技术提高8%,比多晶硅高出10%;相同面积下,其产生的效能可达普通柔性太阳能电池的2~3倍。
应用范围
薄膜发电,就是让人类像绿色植物一样直接利用阳光,薄膜发电可以理解为“人造叶绿素”。薄膜发电技术可广泛使用在分布式发电、移动3C产品、可穿戴设备以及太阳能全动力汽车、太阳能无人机、卫星等各种领域。
产业发展现状
日前,经美国能源部和美国国家可再生能源实验室(NREL)的测量和认证,美国阿尔塔公司的砷化镓双结电池转化率达到31.6%,再次创造新的世界纪录。而在2023年美国阿尔塔公司被我国汉能控股集团完成收购
2023年1月26日,美国薄膜公司MiaSolé宣布,其铜铟镓硒柔性薄膜太阳能电池组件FLEX-02获得IEC61646、IEC61730和UL1703认证,以及UL790最高防火等级(A级)认证。(注:IEC为国际电工委员会,UL为美国保险商实验室)该组件是当前市场上转换效率最高的柔性、轻质薄膜太阳能电池组件,量产转化率达到16%。这种高功率密度的电池组件应用领域广泛,从屋顶铺设、水库和垃圾填埋场覆盖层,到汽车、货车等交通运输应用,再到离网和各种消费品。该组件在汉能位于广东河源的工厂生产,该厂已通过UL、IEC和ISO9001认证。对客户来说,FLEX-02组件具备诸多优点。
首先,它很轻,其质量小于0.7磅/平方英尺(相当于每平方米重量小于3.5千克),可以安装在无法承载传统玻璃基太阳能板的屋顶或其他建筑结构上;其次,由于该组件可直接附着在建筑结构或物体的表面,所以不会造成建筑或物体的渗漏或损坏;同时,这种组件十分美观,能够与屋顶、车辆以及其他建筑结构融为一体,使之保持原貌,无需使用难看的支架;此外,FLEX-02组件轻薄柔软,体量较小,因而抗风和抗震能力卓越。相比之下,传统的架式电池板体量较大,容易在飓风或地震中受损。MiaSolé公司于2023年被我国汉能控股集团完成并购。
非晶硅薄膜组件发电原理,要详细点的
当纬度为0度至25度时,发电角度等于纬度;当纬度为26度至40度时,发电角度等于纬度加上
5度至10度;当纬度等于41度至55度时,发电角度等于纬度加上10度至15度;当纬度大于55度
时,发电角度等于纬度加上15度至20度。
一、光伏发电:
1、定义:
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
2、原理:
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。
硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由P极区往N极区移动,电子由N极区向P极区移动,形成电流。
光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。
多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等,就形光伏发电原理图成P-N结。然后采用丝网印刷,将精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂一层防反射涂层,电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件,就组成了大的电路板。
一般在组件四周包铝框,正面覆盖玻璃,反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备,就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电,需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储,也可输入公共电网。发电系统成本中,电池组件约占50%,电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外 50%。
3、特点:
①、优点:
与常用的火力发电系统相比,光伏发电的优点主要体现在:
①无枯竭危险;
②安全可靠,无噪声,无污染排放外,绝对干净(无公害);
③不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势;例如,无电地区,以及地形复杂地区;
④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电;
⑤能源质量高;
⑥使用者从感情上容易接受;
⑦建设周期短,获取能源花费的时间短。
②、缺点:
①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;
②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。
③目前相对于火力发电,发电机会成本高。
④光伏板制造过程中不环保。
4、转化率:
①、单晶硅:
大规模生产转化率:19.8--21%;大多在
17.5%。目前来看再提高效率超过30%以上的技术突破可能性较小。
②、砷化镓:
砷化镓太阳能电池组的转化率比较高,约23%。但是价格昂贵,多用于航空航天等重要地方。基本没有规模化产业化的实用价值。
③、薄膜:
薄膜光伏电池具有轻薄、质轻、柔性好等优势,应用范围非常广泛,尤其适合用在光伏建筑一体化之中。如果薄膜电池组件效率与晶硅电池相差无几,其性价比将是无可比拟的。在柔性衬底上制备的薄膜电池,具有可卷曲折叠、不拍摔碰、重量轻、弱光性能好等优势,将来的应用前景将会更加广阔。目前非晶硅薄膜转化率9%左右。
④、效率衰减:
晶硅光伏组件安装后,暴晒50--100天,效率衰减约2--3%,此后衰减幅度大幅减缓并稳定有每年衰减0.5--0.8%,20年衰减约20%。单晶组件衰减要约少于多晶组件。非晶光做组件的衰减约低于晶硅。
5、发展过程:
20世纪70年代后,随着现代工业的发展,全球能源危机和大气污染问题日益突出,传统的燃料能源正在一天天减少,对环境造成的危害日益突出,同时全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能够改变人类的能源结构,维持长远的可持续发展。
20世纪90年代后,光伏发电快速发展,到2006年,世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统,6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出"百万屋顶"计划。日本1992年启动了新阳光计划,到2003年日本光伏组件生产占世界的50%,世界前10大厂商有4家在日本。而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价,大大推动了光伏市场和产业发展,使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国,也纷纷制定光伏发展计划,并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。
2011年,全球光伏新增装机容量约为27.5GW,较上年的18.1GW相比,涨幅高达52%,全球累计安装量超过67GW。全球近28GW的总装机量中,有将近20GW的系统安装于欧洲,但增速相对放缓,其中意大利和德国市场占全球装机增长量的55%,分别为7.6GW和7.5GW。2011年以中日印为代表的亚太地区光伏产业市场需求同比增长129%,其装机量分别为2.2GW,1.1GW和350MW。此外,在日趋成熟的北美市场,新增安装量约2.1GW,增幅高达84%。
在今后的十几年中,中国光伏发电的市场将会由独立发电系统转向并网发电系统,包括沙漠电站和城市屋顶发电系统。中国太阳能光伏发电发站潜力巨大,配合积极稳定的政策扶持,到2030年光伏装机容量将达1亿千瓦,年发电量可达1300亿千瓦时,相当于少建30多个大型煤电厂。国家未来三年将投资200亿补贴光伏业,中国太阳能光伏发电又迎来了新一轮的快速增长,并吸引了更多的战略投资者融入到这个行业中来。
6、系统分类:
①、独立光伏发电:
独立光伏发电也叫离网光伏发电。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成,若要为交流负载供电,还需要配置交流逆变器。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统,太阳能户用电源系统,通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统。
②、并网光伏发电:
并网光伏发电就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。光伏发电实例可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。
③、分布式光伏发电:
分布式光伏发电系统,又称分散式发电或分布式供能,是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统,以满足特定用户的需求,支持现存配电网的经济运行,或者同时满足这两个方面的要求。
7、结构组成:
光伏发电系统是由太阳能电池方阵,蓄电池组,充放电控制器,逆变器,交流配电柜,太阳跟踪控制系统等设备组成。
8、应用领域:
(1)、用户太阳能电源:(1)小型电源10-100W不等,用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电,如照明、电视、收录机等;(2)3-5KW家庭屋顶并网发电系统;(3)光伏水泵:解决无电地区的深水井饮用、灌溉。
(2)、交通领域如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。
(3)、通讯/通信领域:太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。
(4)、石油、海洋、气象领域:石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。
(5)、家庭灯具电源:如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。
(6)、光伏电站:10KW-50MW独立光伏电站、风光(柴)互补电站、各种大型停车厂充电站等。
(7)、太阳能建筑将太阳能发电与建筑材料相结合,使得未来的大型建筑实现电力自给,是未来一大发展方向。
(8)、与汽车配套:太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等。
(9)太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统。
(10)海水淡化设备供电。
(11)卫星、航天器、空间太阳能电站等。
宜兴德融科技算黑科技么
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每一个光伏组件都是利用三结非晶硅薄膜太阳电池组装而成的,太阳光中的蓝光、绿光、红光分别被电池不同的层吸收,电池的性能得到极大的提升,这种光谱分波段吸收性能是提高电池效率的关键,在低光照水平和散射光下,更是如此。
太阳能电池方阵的主要特点
重量功率密度高---单位功率重量轻(每平米3.4公斤)不用重新加固原有建筑结构,由于附加的重量和风力负荷对于建筑或构造的稳定是危险的,因此特别适合光伏建筑一体化;
可弯曲;适合有一定弯曲的造型屋顶,以及不适合安装支架的屋顶。为建筑师提供自由的设计空间,甚至可以与曲面结合,满足光伏与建筑一体化的审美要求;
温度---在高温以及热带地区能产生更多电力。在实际的室外情况下,特别是与建筑物结合,直接在阳光照射下,组件温度可以升高至80°C。在此温度下,我们的产品可比晶体硅光伏组件多产生20%的电力。
耐阴影的柔性薄膜光伏产品,在低光照和发散光照条件下仍有较好的室外工作性能,因为该产品在蓝光波段有较高的吸收率。我们的产品在部分受到遮挡或污染时,仍能产生电力。
耐用的柔性薄膜发电产品,用聚酯膜封装,防紫外线,防潮气,超过十年极端条件下的应用已得到证明,应用包括卫星、海洋和军事等领域。
不算。黑科技原意指凌驾于人类现有的科技之上的知识,且非人类自力研发,且远超现今人类科技或知识所能及的范畴,且缺乏当前时代的科学根据并且违反自然原理的科学技术或者产品。宜兴德融科技有限公司(下称“德融科技”)成立于2015年12月,是一家研发和生产航空航天飞行器电源系统核心器件的高科技企业,拥有柔性薄膜砷化镓光伏电池、锗基砷化镓光伏电池等产品,是国内唯一拥有柔性薄膜砷化镓光伏电池量产技术的企业,拥有从砷化镓薄膜外延生长到薄膜电池组件覆盖生产全过程的全部关键技术的知识产权,承研多项国家级科研课题,科研技术力量雄厚。