鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：2181次 | 2021年04月25日
簡述太陽能電池和與可充電蓄電池的選擇要點(diǎn)
首先我們來看看太陽能電池板的分類。太陽能電池封裝形式基本有
三種：環(huán)氧膠封、PET層壓、玻璃層壓，它們的具體差別見附表。
封裝說明：
1.環(huán)氧膠封裝，采用環(huán)氧樹脂材料為表面保護(hù)，進(jìn)行對(duì)激光切割后的電池片進(jìn)行電壓組合后的封裝。
2.PET層壓封裝，采用PET材料為表面保護(hù)，對(duì)激光切割后的電池片進(jìn)行電壓分配后壓制固化封裝。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
3.玻璃層壓封裝，采用鋼化玻璃材料為表面保護(hù)，對(duì)激光切割后的電池片進(jìn)行電壓分配后壓制固化封裝。
太陽能電池板經(jīng)常應(yīng)用于電路制作時(shí)，經(jīng)常與蓄電池匹配。不同類型的，不同參數(shù)的太陽能電池板與蓄電池匹配時(shí)，相互有什么樣的要求呢？這是我們下面要解決的問題了。
環(huán)氧膠封裝與PET層壓電池板，適用于太陽能小型光伏產(chǎn)品中，功率一般5W以下，在小功率光伏產(chǎn)品中可以選用，因?yàn)樾詢r(jià)比比較高，玻璃層壓適合，大，中，小光伏應(yīng)用系統(tǒng)（太陽能光伏家用發(fā)電系統(tǒng)）我們整理一幅圖片介紹太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。
環(huán)氧樹脂技術(shù)
成本相對(duì)價(jià)格較低，制造工藝簡單，可應(yīng)用于小功率電路，最小電流可達(dá)5mA，電壓0.5V
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
壽命短，一般為2-3年，最長5年；只能用于小功率電路，一般在5-10W以下
計(jì)算器，電子玩具，消費(fèi)類電子產(chǎn)品
PET層壓技術(shù)（俗稱滌綸樹脂）
壽命比膠封長，可以達(dá)到4-5年，最長可以達(dá)到5~6年（根據(jù)不同地區(qū)）
只能用于小功率電路，一般在5W以下
太陽能草坪燈
有機(jī)玻璃層壓技術(shù)
壽命長，可達(dá)20年以上，最長20~25年；強(qiáng)度高，采用鋼化玻璃；可用于大功率場合，最大可應(yīng)用到300-500W
工藝相對(duì)復(fù)雜，要專門設(shè)備，原材料生產(chǎn)周期相對(duì)較長；功率不能做得太小（重要是小規(guī)格玻璃不能鋼化，太小操作也不方便）
太陽能路燈等
如何選合適的單晶硅/多晶硅電池板組件呢？首先考慮的是電池板的輸出功率。舉例說明，假如我們選擇Pm（額定功率）為1.4W，峰值電壓為3.5V，峰值電流為400mA的太陽能電池板，比如在我國華東一帶，每天平均的受光出現(xiàn)理想電壓的時(shí)間為7小時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)太陽能的發(fā)電效率取值為0.7，蓄電池的補(bǔ)償值取N=1.4，就可以計(jì)算出太陽能電池板一天轉(zhuǎn)換的電量和蓄電池的容量。假設(shè)你所在地的有效光照時(shí)間為h，則太陽能電池板一天的光電轉(zhuǎn)換出現(xiàn)的電量M=Pm×h×u=1.4W×7×0.7=6.86W（W.H）
日電量等于輸出電流與有效光照時(shí)間的乘積，即：C=I*H(AH)。C=Ph/U=1.4W*7h/3.5V=2.8(AH)
由以上公式可以得出：一塊3.5V400mA的太陽能電池板，在7小時(shí)有效光照情況下每日輸出電能為：2.8AH。
蓄電池的選取，蓄電池（可充電電池這里我們統(tǒng)一稱呼蓄電池）種類很多如：鎳鎘NI-CD、鎳氫NI-MH,6V、12V鉛酸蓄電池，3.7V鋰離子電池等，鎳鎘與鎳氫電池的單格電壓為：1.2V,鉛酸蓄電池單格電壓為：2V,鋰離子電池的單格電壓為：3.7V，那么如何將太陽能電池板和蓄電池配接起來呢？根據(jù)筆者的設(shè)計(jì)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)通常來說太陽能電池板的額定輸出電壓是蓄電池電壓的1.4~1.6倍關(guān)系，這個(gè)是蓄電池的充電效率決定的，因?yàn)樘柲茈姵匕鍖?duì)蓄電池的充電，不像日常家用的交流電源變換的直流電給蓄電池充電相同有較大的選擇余地，況且太陽能電池給蓄電池充電時(shí)會(huì)有少許的功率波動(dòng)情況，在選擇蓄電池的充電補(bǔ)償通常定位1.4倍，這樣一個(gè)而定電壓為2.2V電壓的鎳氫電池應(yīng)該選配太陽能電池板的電壓為：2.2*(1.4~1.6)=3.08~3.52V左右的電池板比較合適。
蓄電池容量的選取，C=2.8/1.40≈2000mA（2.0A）以上，考慮到夏天太陽能電池板受光時(shí)間比較長，太陽能與電池的安全使用情況，電池可以選2500mA比較合適。
太陽能電池板，英文名稱是AOLARPANEL，有單晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜電池的。
單晶硅，英文名：Monocrystallinesilicon，單晶硅是一種比較活潑的非金屬元素，是晶體材料的重要組成部分。硅的單晶體，具有基本完整的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的晶體。不同的方向具有不同的性質(zhì)，是一種良好的半導(dǎo)材料。純度要求達(dá)到99.9999％，甚至達(dá)到99.9999999％以上。用于制造半導(dǎo)體器件、太陽能電池等。用高純度的多晶硅在單晶爐內(nèi)拉制而成。
熔融的單質(zhì)硅在凝固時(shí)硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，假如這些晶核長成晶面取向相同的晶粒，則這些晶粒平行結(jié)合起來便結(jié)晶成單晶硅。單晶硅具有準(zhǔn)金屬的物理性質(zhì)，有較弱的導(dǎo)電性，其電導(dǎo)率隨溫度的升高而新增，有顯著的半導(dǎo)電性。超純的單晶硅是本征半導(dǎo)體。在超純單晶硅中摻入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其導(dǎo)電的程度，而形成p型硅半導(dǎo)體；如摻入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高導(dǎo)電程度，形成n型硅半導(dǎo)體。
單晶硅的制法通常是先制得多晶硅或無定形硅，然后用直拉法或懸浮區(qū)熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。單晶硅重要用于制作半導(dǎo)體元件。
用途：是制造半導(dǎo)體硅器件的原料，用于制大功率整流器、大功率晶體管、二極管、開關(guān)器件等。
多晶硅，英文名：polycrystallinesilicon，性質(zhì)：灰色金屬光澤。密度2.32~2.34。熔點(diǎn)1410℃。沸點(diǎn)2355℃。溶于氫氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水、硝酸和鹽酸。硬度介于鍺和石英之間，室溫下質(zhì)脆，切割時(shí)易碎裂。加熱至800℃以上即有延性，1300℃時(shí)顯出明顯變形。常溫下不活潑，高溫下與氧、氮、硫等反應(yīng)。高溫熔融狀態(tài)下，具有較大的化學(xué)活潑性，能與幾乎任何材料用途。具有半導(dǎo)體性質(zhì)，是極為重要的優(yōu)良半導(dǎo)體材料，但微量的雜質(zhì)即可大大影響其導(dǎo)電性。
多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在過冷條件下凝固時(shí)，硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核，如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒，則這些晶粒結(jié)合起來，就結(jié)晶成多晶硅。多晶硅可作拉制單晶硅的原料，多晶硅與單晶硅的差異重要表現(xiàn)在物理性質(zhì)方面。
用途：電子工業(yè)中廣泛用于制造半導(dǎo)體收音機(jī)、錄音機(jī)、電冰箱、彩電、錄像機(jī)、電子計(jì)算機(jī)等的基礎(chǔ)材料。由干燥硅粉與干燥氯化氫氣體在一定條件下氯化，再經(jīng)冷凝、精餾、還原而得。
非晶硅，英文名：amorphoussilicon,重要優(yōu)點(diǎn)有：質(zhì)量小、厚度極薄（幾個(gè)微米）、可彎曲、制造工藝簡單等。.
傳統(tǒng)晶體硅太陽電池由于由硅組成,電池重要部分易碎,易出現(xiàn)隱形裂紋,大多有一層鋼化玻璃作為防護(hù),造成重量大,攜帶不便,抗震能力差,造價(jià)高,效率或多或少降低.
薄膜太陽電池克服了上述缺點(diǎn),前些年由于技術(shù)落后，薄膜太陽電池的光電轉(zhuǎn)化效率并沒有傳統(tǒng)晶體硅電池轉(zhuǎn)化效率高。
薄膜太陽電池的轉(zhuǎn)化效率之提升是太陽能科技界正在不斷研究的主方向。截止2015年年中，實(shí)驗(yàn)室中碲化鎘薄膜太陽電池的光電轉(zhuǎn)化效率已達(dá)21.5%。FirstSolar公司是全球最大的碲化鎘太陽能電池組件生廠商，其計(jì)劃在2015年內(nèi)實(shí)現(xiàn)相關(guān)組件的效率達(dá)到16%。目前，銅銦鎵硒薄膜太陽電池的效率也超過21%，相關(guān)組件的效率也將達(dá)到15%。
當(dāng)前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的薄膜太陽電池重要有:碲化鎘薄膜太陽電池、銅銦鎵硒薄膜太陽電池、非晶體硅薄膜太陽電池。
