太阳能电池板:它们的工作原理和好处
多年来一直被忽视,但在过去的几年里它一直在发展,显示出它的真正潜力。解决了标准光伏 (PV) 模块的一些常见限制因素,例如减少复合过程和提高炎热气候下的性能。
如果您想了解更多关于技术的信息,这篇文章适合您。在这里,您将了解 电池的设计和可操作性,以及与流行技术相比的差异、优势、应用等。
什么是太阳能电池板?
太阳能琉璃瓦
太阳能电池板:它们的工作原理和好处
多年来一直被忽视,但在过去的几年里它一直在发展,显示出它的真正潜力。解决了标准光伏 (PV) 模块的一些常见限制因素,例如减少复合过程和提高炎热气候下的性能。
如果您想了解更多关于技术的信息,这篇文章适合您。在这里,您将了解 电池的设计和可操作性,以及与流行技术相比的差异、优势、应用等。
什么是太阳能电池板?
太阳能电池板的组装方式与标准同质结模块类似,但该技术的之处在于太阳能电池本身。为了了解这项技术,我们为您提供了对面板的材料、结构、制造和分类的深入分析。
制造太阳能电池所需的材料
电池使用三种重要材料:结晶硅 (c-Si)非晶硅 (a-Si)铟锡氧化物 (ITO)晶体硅经常用于制造标准的同质结太阳能电池,见于传统面板。c-Si 有两种,多晶硅和单晶硅,但单晶硅是考虑用于 太阳能电池的,因为它具有更高的纯度,因此更。
非晶硅用于薄膜光伏技术,是制造太阳能电池的第二重要材料。虽然 a-Si 本身存在密度缺陷,但应用氢化工艺解决了这些缺陷,产生氢化非晶硅 (a-Si:H),它更容易掺杂且带隙更宽,更适合制造 电池。
氧化铟锡是太阳能电池透明导电氧化物 (TCO) 层的材料,但研究人员正在研究使用无铟材料来降低该层的成本。ITO 的反射率和导电性使其成为 太阳能电池更好的接触层和外层。
太阳能电池的结构标准(同质结)太阳能电池是用 c-Si 制造的,用于吸收层的 n 型和 p 型层。相反,技术将基于晶圆的光伏技术(标准)与薄膜技术相结合,为太阳能电池提供了特性。
太阳能电池的吸收层包含一个基于 c-Si 晶片的层(蓝色层),放置在两个薄的本征 (i) a-Si:H 层(黄色层)之间,带有掺杂的 a-Si:H 层(红色和绿色层)放置在每个 a-Si:H (i) 层的顶部。TCO 层的数量取决于 电池是单面还是双面,而后层是用作单面电池导体的金属层。
太阳能光伏技术在当今被追捧的原因
在它存在的初几十年里,太阳能主要被视为热情的环保主义者会选择的东西——尽管从成本的角度来看它的效果并不好。这是绿色能源,但并没有为你的钱包带来多少绿色。
嗯,那是当时,现在是另外一个结果了。
随着太阳能制造成本的大幅下降,太阳能已成为普通房主和企业负担得起的。有趣的是,太阳能的普及在所有政治主张中都在增长,而且没有放缓的迹象。
Coastal Solar是一家总部位于佐治亚州的公司,除了环境效益外,出于各种原因,来自所有政治派别的人们都在增加对太阳能的研究。
“在上一个周期中,民主和共和州长候选人都出现在我们的办公室,”Coastal Solar 执行官 Clay Sikes 说。“这只是我们所看到的各种背景的人都在投资太阳能的趋势的一个证明。他们的动机确实涵盖了从环境到财务到希望更加独立于能源并“坚持”大型公用事业垄断企业的愿望。”
今天的美国太阳能有多受欢迎?查看图表:
从 2010 年到 2020 年的短短十年内,美国的太阳能装机容量从约 1 吉瓦增长到超过 70 吉瓦。在世界范围内,它现在已超过 700 吉瓦,并且以同样快的速度攀升。截至 2020 年,太阳能占美国能源总产量的 2.3% ,并且每年都在增加。不久前,它还只是勉强超过 0%。
太阳能普及的七个原因
让我们看看太阳能在政治光谱两端的人们中越来越受欢迎的各种原因。
(1)消费者的能源独立
在接受《福布斯》采访时,SolarEdge 创始人 Lior Handelsman 在被问及为什么太阳能和电池销售增长时这样说:
“有两个主要趋势推动太阳能和电池系统的销售:电网平价和电网独立...... 电网独立是指消费者想要使用他们自己生产的能源。这可能发生在电网不稳定且经常停电的地区。”
正如许多人所说,太阳能使您能够“拥有自己的力量”。
太阳能光伏装机容量累计突破4GW
显示,部署了367兆瓦的新太阳能发电装置。截止目前,累计太阳能光伏装机容量达到4.25吉瓦。
根据统计,2018年新增的大部分产能安装,占218兆瓦。扬明在大都市区分别增加了133兆瓦和16兆瓦。
总体而言,分别拥有3035兆瓦,1,136兆瓦和83兆瓦的太阳能装机容量。
按类型划分,在526,000台太阳能发电机中,98%是来自不超过10千瓦的住宅系统。小规模太阳能的总产能占总数的64%,其余部分主要来自商业和工业屋顶。
据报道,光伏发电机去年产量约为3.5太瓦时,高于2017年的3.2太瓦时。尽管有所增长,但光伏仍然只占2018年总电力需求的4%左右,与去年相同。
在2009年至2012年期间实现了太阳能需求的大增长,当时引入了支持光伏的绿色证书计划。在这四年中,部署了新安装的光伏容量约2.7 GW。
根据电网运营商在2017年底发布的一份报告,有可能在2040年前达到18吉瓦的太阳能发电量。
虽然屋顶太阳能占主导地位,但对大型地面安装工厂越来越感兴趣。该地区正计划实施多项计划,包括100兆瓦太阳能设施。也在加大力度支持商业和工业太阳能项目的自我消费。
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