Welche Faktoren beeinflussen die maximale Ausgangsleistung von Photovoltaikmodulen?

Photovoltaikmodule sind das Kernstück des photovoltaischen Stromerzeugungssystems. Seine Funktion besteht darin, Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln und zur Speicherung an die Speicherbatterie zu senden oder die Last zur Arbeit zu fahren. Bei Photovoltaikmodulen ist die Ausgangsleistung sehr wichtig. Welche Faktoren beeinflussen also die maximale Ausgangsleistung von Photovoltaikmodulen?

1. Temperaturverhalten von Photovoltaikmodulen

Photovoltaikmodule haben im Allgemeinen drei Temperaturkoeffizienten: Leerlaufspannung, Kurzschlussstrom und Spitzenleistung. Wenn die Temperatur steigt, nimmt die Ausgangsleistung von Photovoltaikmodulen ab. Der Spitzentemperaturkoeffizient von gängigen Photovoltaikmodulen aus kristallinem Silizium auf dem Markt beträgt etwa {{0}},38~0,44 Prozent / Grad, dh die Stromerzeugung von Photovoltaikmodulen nimmt um etwa ab 0,38 Prozent für jedes Grad Temperaturanstieg. Der Temperaturkoeffizient von Dünnschicht-Solarzellen wird viel besser sein. Beispielsweise beträgt der Temperaturkoeffizient von Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS) nur -0,1~0,3 Prozent und der Temperaturkoeffizient von Cadmiumtellurid (CdTe) etwa -0,25 Prozent besser als kristalline Siliziumzellen.

2. Alterung und Dämpfung

Im Langzeiteinsatz von Photovoltaikmodulen kommt es zu einem langsamen Leistungsabfall. Die maximale Schwächung im ersten Jahr beträgt etwa 3 Prozent, und die jährliche Schwächungsrate beträgt etwa 0,7 Prozent in den folgenden 24 Jahren. Basierend auf dieser Berechnung kann die tatsächliche Leistung von Photovoltaikmodulen nach 25 Jahren noch etwa 80 Prozent der Anfangsleistung erreichen.

Es gibt zwei Hauptgründe für die Alterungsdämpfung:

1) Die durch die Alterung der Batterie selbst verursachte Dämpfung wird hauptsächlich durch den Batterietyp und den Herstellungsprozess der Batterie beeinflusst.

2) Die Dämpfung durch die Alterung von Verpackungsmaterialien wird hauptsächlich durch den Produktionsprozess von Komponenten, Verpackungsmaterialien und die Umgebung des Verwendungsortes beeinflusst. Ultraviolette Strahlung ist ein wichtiger Grund für die Verschlechterung der wichtigsten Materialeigenschaften. Langfristige Einwirkung von UV-Strahlen führt zu Alterung und Vergilbung des EVA und der Unterschicht (TPE-Struktur), was zu einer Verringerung der Durchlässigkeit der Komponente führt, was zu einer Verringerung der Leistung führt. Darüber hinaus sind Risse, heiße Stellen, Wind- und Sandverschleiß usw. häufige Faktoren, die die Leistungsdämpfung der Komponenten beschleunigen.

Dies erfordert von den Komponentenherstellern eine strenge Kontrolle bei der Auswahl von EVA und Backplanes, um die durch die Alterung von Hilfsmaterialien verursachte Leistungsdämpfung der Komponenten zu reduzieren.

3. Anfängliche lichtinduzierte Dämpfung von Komponenten

Die anfängliche Lichtdämpfung von Photovoltaikmodulen, also die Ausgangsleistung von Photovoltaikmodulen, sinkt in den ersten Tagen der Nutzung deutlich ab, stabilisiert sich dann aber tendenziell. Verschiedene Arten von Batterien haben unterschiedliche Grade der lichtinduzierten Dämpfung:

Bei kristallinen (einkristallinen/polykristallinen) Siliziumwafern vom P-Typ (Bor-dotiert) führt Licht- oder Strominjektion zur Bildung von Bor-Sauerstoff-Komplexen in den Siliziumwafern, was die Minoritätsträgerlebensdauer reduziert und dadurch einige photogenerierte Träger rekombiniert und Verringerung der Zelleffizienz, was zu lichtinduzierter Dämpfung führt.

Während des ersten halben Jahres der Verwendung von Solarzellen aus amorphem Silizium wird die photoelektrische Umwandlungseffizienz deutlich abfallen und sich schließlich bei etwa 70 Prozent bis 85 Prozent der anfänglichen Umwandlungseffizienz stabilisieren.

Bei HIT- und CIGS-Solarzellen gibt es nahezu keine lichtinduzierte Dämpfung.

4. Staub- und Regenschutz

Große Photovoltaik-Kraftwerke werden in der Regel in der Gobi-Region gebaut, wo es viel Wind und Sand und wenig Niederschlag gibt. Gleichzeitig ist die Häufigkeit der Reinigung nicht zu hoch. Nach längerem Gebrauch kann es zu einem Effizienzverlust von etwa 8 Prozent kommen.

5. Komponenten passen nicht in Reihe

Die Reihenfehlanpassung von Photovoltaikmodulen lässt sich anschaulich durch den Tonneneffekt erklären. Die Wasserkapazität des Holzfasses wird durch das kürzeste Brett begrenzt; während der Ausgangsstrom des Photovoltaikmoduls durch den niedrigsten Strom unter den Reihenkomponenten begrenzt wird. Tatsächlich wird es eine gewisse Leistungsabweichung zwischen den Komponenten geben, so dass die Fehlanpassung der Komponenten einen gewissen Leistungsverlust verursacht.

Die oben genannten fünf Punkte sind die Hauptfaktoren, die die maximale Ausgangsleistung von Photovoltaikzellenmodulen beeinflussen und zu langfristigen Leistungsverlusten führen. Daher ist der Nachbetrieb und die Wartung von Photovoltaik-Kraftwerken sehr wichtig, wodurch der durch Ausfälle verursachte Nutzenverlust effektiv reduziert werden kann.
Wie viel wissen Sie über die Glasscheiben von Photovoltaikmodulen?

Das in Photovoltaikmodulen verwendete Glas ist im Allgemeinen gehärtetes Glas mit niedrigem Eisengehalt und ultraweißer glänzender oder Wildlederoberfläche. Wir bezeichnen glattes Glas oft auch als Floatglas, Wildlederglas oder Walzglas. Die Dicke des von uns am häufigsten verwendeten Paneelglases beträgt im Allgemeinen 3,2 mm und 4 mm, und die Dicke von baustoffartigen Solar-Photovoltaikmodulen beträgt 5-10 mm. Unabhängig von der Dicke des Scheibenglases muss seine Lichtdurchlässigkeit jedoch über 90 Prozent liegen, der Wellenlängenbereich der spektralen Empfindlichkeit liegt bei 320-1100 nm und es hat ein hohes Reflexionsvermögen für Infrarotlicht größer als 1200nm.

Da sein Eisengehalt niedriger ist als der von gewöhnlichem Glas, wird die Lichtdurchlässigkeit des Glases erhöht. Gewöhnliches Glas ist von der Kante betrachtet grünlich. Da dieses Glas weniger Eisen enthält als gewöhnliches Glas, ist es vom Rand des Glases aus weißer als gewöhnliches Glas, daher wird dieses Glas als superweiß bezeichnet.

Wildleder bezieht sich auf die Tatsache, dass die Oberfläche des Glases durch physikalische und chemische Methoden unscharf gemacht wird, um die Reflexion des Sonnenlichts zu verringern und den Lichteinfall zu erhöhen. Natürlich wird unter Verwendung von Sol-Gel-Nanomaterialien und Präzisionsbeschichtungstechnologie (wie z. B. Magnetron-Sputterverfahren, doppelseitiges Tauchverfahren usw.) eine Schicht aus dünnem Film, die Nanomaterialien enthält, auf die Glasoberfläche aufgebracht. Diese Art von beschichtetem Glas kann nicht nur die Dicke der Platte erheblich erhöhen. Die Lichtdurchlässigkeit des Glases beträgt mehr als 2 Prozent, was auch die Lichtreflexion erheblich verringern kann, und hat auch eine Selbstreinigungsfunktion, die die Verschmutzung verringern kann Regenwasser, Staub usw. auf der Oberfläche des Batteriepanels, halten Sie es sauber, reduzieren Sie den Lichtabfall und erhöhen Sie die Stromerzeugungsrate um 1,5 bis 3 Prozent.

Um die Festigkeit des Glases zu erhöhen, den Auswirkungen von Wind, Sand und Hagel zu widerstehen und die Solarzellen für lange Zeit zu schützen, haben wir das Paneelglas gehärtet. Zuerst wird das Glas in einem horizontalen Härteofen auf etwa 700 Grad erhitzt und dann schnell und gleichmäßig durch kalte Luft abgekühlt, so dass sich an der Oberfläche eine gleichmäßige Druckspannung und im Inneren eine Zugspannung bildet, was die Biegung und den Aufprall effektiv verbessert Widerstand des Glases. Nach dem Tempern des Paneelglases kann die Festigkeit des Glases im Vergleich zu gewöhnlichem Glas um das 4- bis 5-fache erhöht werden.