单体太阳电池不能直接作电池使用。作电源用必须将若干单体电池串、并联连接并严密封装成组件。对太阳电池组件要求为:
有一定的标称工作电流输出功率。
工作寿命长,要求组件能正常工作20~30年,因此要求组件所使用的材料,零部件及结构,在使用寿命上互相一致,避免因一处损坏而使整个组件失效。
有足够的机械强度,能经受在运输、安装和使用过程中发生的冲突,振动及其它应力。
组合引起的电性能损失小。
组合成本低。
1太阳电池组件的常见结构形式
常规的太阳电池组件结构形式有下列几种,玻璃壳体式结构如图3.13,平板式组件如图3.14,无盖板的全胶密封组件如图3.15。目前还出现较新的双面钢化玻璃封装组件。
图3.13 玻璃壳体式太阳电池组件示意图
1-玻璃壳体;2-硅太阳电池;3-互连条;4-粘接剂;
5-衬底;6-下底板;7-边框线;8-电极接线柱。
图3.14 平板式太阳电池组件示意图
1-边框;2-边框封装胶;3-上玻璃盖板;4-粘接剂;5-下底板;
6-硅太阳电池;7-互连条;8-引线护套;9-电极引线。
图3.15 全胶密封太阳电池组件示意图
1-硅太阳电池;2-粘接剂;3-电极引线;4-下底板;5-互连条。
2太阳电池组件的封装材料
组件工作寿命的长短和封装材料,封装工艺有很大的关系,它的长短是决定组件寿命的重要因素之一。在组件中它是一项易被忽视但在实用中是决不能轻视的部件。现对材料分述如下。
2.3.2.1上盖板
?上盖板覆盖在太阳电池组件的正面,构成组件的最外层,它既要透光率高,又要坚固,起到长期保护电池的作用。
作上盖板的材料有:钢化玻璃、聚丙烯酸类树脂、氟化乙烯丙烯、透明聚酯、聚碳酯等。目前,低铁钢化玻璃为最为普遍的上盖板材料
2.3.2.2粘结剂
主要有:室温固化硅橡胶、氟化乙烯丙烯、聚乙烯醇缩丁醛、透明双氧树酯、聚醋酸乙烯等。一般要求其:
(1)在可见光范围内具有高透光性
(2)具有弹性
(3)具有良好的电绝缘性能。
(4)能适用自动化的组件封装
2.3.2.3底板
一般为钢化玻璃、铝合金、有机玻璃、TPF等。
目前较多应用的是TPF复合膜,要求:
(1)具有良好的耐气候性能
(2)层压温度下不起任何变化
(3)与粘接材料结合牢固
2.3.2.4边框
平板组件必须有边框,以保护组件和组件与方阵的连接固定。边框为粘结剂构成对组件边缘的密封。主要材料有不锈钢,铝合金,橡胶,增强塑料等。
2.3.3组件制造工艺
平板式组件制造工艺流程如下:
我国某校的同学自制了一台可调式太阳能热水器(图1),以便使热水器的吸热面每天都能获得最多的太阳辐射
步骤:
1、将盒子或瓶子涂黑,以便更好地接收热量。
2、泡沫挖洞,把瓶子或盒子的一部分塞进泡沫里面,这样做的目的是为了保温。另一部分露在外面接收热量。
3、盒子或瓶子后面做个支撑架,让盒子能对着太阳斜立起来。
4、盒子或瓶子周围(上下左右)安装反光板,让其能充分接收热量。
5、制作完成,将其放在阳光充足的地方即可。
材料准备:
纸盒、泡沫塑料或棉花、能装水的塑料袋或饮料瓶、玻璃片或塑料薄膜、盒盖、黑色纸、镜子或锡箔纸等。
原理:
太阳能热水器主要是通过吸收太阳光的热量实现加热,同时通过内胆、真空管的保温实现保温功能,能解决这两点的即可。常见的自制太阳能热水器是使用黑色的塑料桶、铁桶或者将桶外表刷上黑色的油漆,实现快速吸收热量的效果。
自制太阳能热水器该使用什么吸热材料?
一年中吸热板与地面的夹角(α)最大为53°26′,最小为6°34′,太阳能吸热板与太阳光线始终保持垂直的关系,即H+α=90°,我国该地夏至日正午太阳高度最大,冬至日正午太阳高度最小,H夏至日=90°-6°34′=83°26′,H冬至日=90°-53°26′=36°34′.根据正午太阳高度的计算公式H=90°-两者之间的纬度差(两点位于同半球用-,两点位于异半球用+),H夏至日=90°-(当地纬度-23°26′)=83°26′,当地纬度为30°N.
故选:C.
自制家用铁桶集热式太阳能热水器的制作方法
1 太阳能热水器的原理以及制造材料 太阳能就是真空管和不锈钢水箱,支架组成的,太阳能热水器便是太阳能成果应用中的一大产业,它为百姓提供环保、安全节能、卫生的新型热水器产品, 太阳能热水器就是吸收太阳能的辐射热能,加 热冷水提供给 人们在生活、生产中使用的节能设备。 系统组成 ◆ 集热器: 系统中的集热元件。其功能相当于电热水器中的电 热管。和电热水器、燃气热水器不同的是,太阳能集热器利 用的是太阳的辐射热量,故而加热时间只能在有太阳照射的 白昼。 ◆ 保温水箱: 和电热水器的保温水箱一样,是储存热水的容器。 因为太阳能热水器只能白天工作,而人们一般在晚上才使用 热水,所以必须通过保温水箱把集热器在白天产出的热水储 存起来。容积是每天晚上用热水量的总和。采用同乐搪瓷内 胆承压保温水箱,保温效果好,耐腐蚀,水质清洁,使用寿 命可长达20年以上。 ◆ 连接管道: 将热水从集热器输送到保温水箱、将冷水从保温 水箱输送到集热器的通道,使整套系统形成一个闭合的环路。 设计合理、连接正确的循环管道对太阳能系统是否能达到最 佳工作状态至关重要。热水管道必须做保温处理。管道必须 有很高的质量,保证有20年以上的使用寿命。 环保作用 每平方米平板太阳能集热器平均每个正常日照日,可产生相当于2.5度电的热量,每年可节约标准煤200公斤 左右,可以减少700多公斤CO2的排放量。太阳能热水器的广泛运用,包括生活用热水,采暖,空调,在省钱 的同时必将极大地改善地球的污染状况。 A.真空管式太阳能热水器工作原理:真空管吸热-微循环-保温水箱-测控制系统-用户。 真空管式太阳能热水器,利用真空管集热,最大限度的实现光热转换,经微循环把热水传送到保温水箱里,通过专用管路至用户。控制系统把自来水通过控制阀,控制仪等送至太阳能以达到自动化控制。辅助电加热安置在水箱里,已备阴、雨、雪天使用,节电90%。并自动化运行。 性能特点及技术参数 ⑴集热元件-真空管技术参数规格: 1200mm×47mm 1500 mm×47mm。 目前集热效果的最好的是AL---N/AL真空溅射选择性镀膜,本产品采用1.2、1.5m利用该涂层的玻璃真空管,其吸收率 ≥0.93红外发射率ε≤0.6,平均热损Uct0.9W/㎡℃真空度P≤5×10ˉ3pa采用性能相当于美国的高硼硅3.3特硬玻璃制造。
自制是个无限广阔的思维,要受到材料来源、设备条件和技术能力的种种限制。举个例子说一说吧。
1.水箱的制作。太阳能热水器要细长,以便于密集排列集热管。用两个废弃的电热水器(优点是进出水口、保温层、防护漆都是现成的)焊接是个不错的选择,而且应当从井口侧对接(用两个汽油桶焊接更简单,但要增加保温这个大工序,而且还有容积过大、以及楼顶承重方面的隐忧)。然后从顶部开个呼吸孔和溢流口、底部开一长排集热管孔就可以了。自制的最大难题在于水流控制,即用什么装置检测加满水、并停止上水,浮子阀简单,但固定、检修较为困难,电磁阀可靠,但又得依赖于可靠的传感器、主板和电源,还有辅助加热功能的选择;因陋就简、不要自动控制也是个不错的选择。
2.支架的制作。可以自己焊接,也可以直接在安装位置砌一个砖墙替代,关键是承重要均衡、结构要稳固,光照方向要明确。
3.集热管的安装。集热管和密封圈都得购买,事实上这个工作在设计阶段都已经要考虑进去了,安装到位后就可以注水检漏了。
4.管路的连接。将热水器与给水、溢流、用水位置连接起来,这一步与成品的安装是差不多的。
5.试用和使用。上述工作完成了,热水器基本完工了;效果怎么样,得试些日子,或者说试用跟使用是没有界限的,只要能用就凑合用了。
没有适宜的设备、技术和材料,自制的成本可能要远高于直接购买了。顺便提及,这种制作还要考虑饮水的污染问题。
以上就是关于自制太阳能吸热板、发电器的方法。全部的内容,如果了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!