太阳能电池制作详解

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1、太阳能电池制作详解太阳能取之不尽用之不完并且环保清洁,在缺少交流电源供电的状况下更有不可替代的作用。太阳能电池和二次充电电池配合使用时可以构成一种独立的不间断直流供电系统,可觉得某些例如:报警器、草坪灯、庭院入侵报警探头、交通信号灯、手机充电器、无法提供电源的自动控制设备等负载提供电能。一、目前太阳能电池的种类一般有三种材料的种类,即非晶硅、单晶硅和多晶硅。非晶硅电池是初期产品,具有成本低、产量高、弱光性能好等特点。光电的转换效率一般为8%左右,因此价格低廉,目前已经基本被裁减。单晶硅和多晶硅电池是一种将硅矿石采用烧结、拉晶、制极等工艺,再按照有关的工艺规定进行切割成合适的小片,经焊接线连接在

2、一起形成组片,由于它的基片很薄,因此小功率的电池还需要再安装在绝缘基板上使用,而大功率的采用强化玻璃将片基层压于绝缘基板内,最后加上铝合金框架进行保护所制成的平板电池。单晶硅电池与多晶硅电池的不同处在于多晶硅的表面有大面积的冰花状花纹,而单晶硅电池则是细小的颗粒,在它们的表面都镀有一层蓝色或紫色的抗反光膜。单晶硅转换效率一般在10%15%,而多晶硅的转换效率在12%16%。太阳能电池的一种单片为一种PN结。单片电池的开路电压在0.45V0.6V之间,一般状况下电压为0.5V,电池串联的片数越多电压越高;单片电池的电流取决于单个PN结实际受光面积,其短路电流一般为1530mA/平方厘米,面积越大

3、或并联的片数越多则电流越大。太阳能电池的最大功率Pmax=开路电压*短路电流,这是它们的抱负功率,而平时人们衡量太阳能电池的是额定功率Pm。实际中额定功率是不不小于最大功率的,重要是由于太阳能电池的输出效率u只有70%左右。在使用中由于受光强度的不同,因此不同步刻的功率也是不同的,根据实验数据它的实际平均功率P=0.7Pm。如果太阳能电池要直接带动负载,并且要使负载长期稳定的工作,则负载的额定功率为Pr=0.7Pm。如果按照负载的功率选择太阳能电池的功率则电池的功率为:Pm=1.43Pr。就是说太阳能电池的功率要是负载功率的1.43倍。在选择太阳能电池的功率时,应合理选择负载的耗电功率,这样才

4、干使发电功率与耗电功率处在一种平衡状态。固然太阳能电池的发电功率也会受到季节、气候、地理环境和光照时间等多方面因素的制约。 二、蓄电池的使用(这里仅以夏季为例,简介太阳能电池与蓄电池在一般状况下的使用)蓄电池是一种储存电能的容器,常被作为其他电路的“能源基地”。由于太阳能电池所产生的电力有限,因此要尽量的扩大“基地”的储电容量,但也不能无限扩大,由于太阳能电池只能在白天发电,其日发电量M发电功率(最大输出功率)有效光照时间发电时间,由此它的日电量等于输出电流与有效光照时间的乘积,即:C=IH(Ah)。而蓄电池的容量则使放电时间和放电电流的乘积,因此计算公式为:C=IH(单位Ah,就是额定1A的

5、电流放电一小时)。那么太阳能电池和蓄电池在容量和电量上使如何计算的呢?我们可以通过电功率公式:P=IU演化为:P=Iuh/h=CU/h。根据上面的公式可以计算出蓄电池的容量,在计算过程中为了更加精确,还要考虑蓄电池的充电效率。蓄电池的充电效率一般为65%80%之间。例如:有一块单晶硅电池的组件,最大的输出功率Pm(额定功率)为25W,峰值电压(额定电压)Ump为17.2V,峰值电流(额定电流)为1.45A,开路电压为21V,短路电流为Isc为1.5A,某地区有效光照时间为12小时,求太阳能电池一天的发电量和所需的蓄电池的容量。已知:Pm=25w ,h=12h ,U=17.2V ,太阳能电池的发

6、电效率为:u=0.7,蓄电池的补偿值为n=1.4太阳能电池的发电量:M=Pmhu=25120.7=210W按上诉公式:C=Ph/U=2512/17.2=17.44Ah那么实际的蓄电池的有效容量要在C=17.44/1.40=12.46Ah以上因此在实际中我们可以选择14Ah左右容量的蓄电池。在国内南方和北方的地区由于地理纬度上的差别,夏季和冬季的太阳日照时间可以根据下面的公式计算:H=120.09,H表达日照时间、12为日照平均时间、0.09表达地理上的经度纬度的差别、表达所在地的地理纬度、夏季取,冬季取。光照效率一般在夏季取0.8左右,春秋季取0.7,冬季取0.50.6,这样有效光照时间就为:

7、h=H光照效率三、蓄电池和太阳能电池的配接目前生产太阳能电池产品种类和规格诸多,对于蓄电池来讲一般有6V、12V、24V的。那么如何将太阳能电池和蓄电池配接起来?一般来说太阳能电池的额定输出电压要比蓄电池高1.31.5倍,这是由于蓄电池的充电效率决定的,由于太阳能电池的充电,不象使用市电给蓄电池充电同样有较大的选择余地,况且它在给蓄电池充电的时候功率波动比较大,这要先考虑太阳能电池的成本问题。如果蓄电池的充电时率选择在C10,充电的补偿值定位1.4倍,那么一种额定12V电压的蓄电池应当选配的太阳能电池的电压应当在12V1.4=16.8V左右的太阳能电池,这个电压值已经接近蓄电池的极限充电电压。

8、用太阳能电池给手机电池充电也是同样的,充电的电压越高则充电的功率就会越大,那么其她的充电时间和充电补偿值就要此外计算。在太阳能电池的与蓄电池并联充电时,还要注意避免树木和建筑物的遮挡照射太阳能电池的光线,或在阴天和夜晚时太阳能电池不能发电,因此在电路中一定要串联一种整流二极管避免太阳能电池在电压下降或者不发电时蓄电池对太阳能电池逆放电(我们网站可以提供低压降的隔离二极管0.8元一种),并联使用二极管时注意选择内阻一致。对于大功率的太阳能电池组件(小功率就免了)。为避免太阳能电池在强光下由于遮挡导致其中某些由于得不到光照而成为负载产生严重发热受损,最佳在太阳能电池组件输出端的两极并联一种旁路二极

9、管,旁路二极管的电流值不能低于该块太阳能组件的电流值。太阳能电池板的长处:1.运营成本低2.容易安装3.可以在不同的环境下使用4.可以根据实际的负载规定进行设计5.维护费用低6.不需要燃料7.操作时无噪音,没有易磨损的零部件,无污染,非常环保,转换成电能中不产生其他物质8.能在长期无人值守的环境下正常运营太阳能电池的特点:1、按最恶劣的气候条件设计:工作温度:-30 95 相对湿度:0-100% 最大风速:200公里/小时2、太阳能光伏组件具有非常好的输出特性:短路电流温度系数:2.0mA/ 开路电压温度系数:-0.078V/3、单晶硅太阳能电池具有很高的光电转换效率,只需要室外有阳光直接照射

10、到的地方即可使用.太阳能电池的封装重要有滴胶工艺和钢花玻璃EVA层压工艺,其中滴胶工艺具有重量轻、正面精美美丽、非常轻薄,便于移动应用的长处,能室外持续工作23年以上。产品1:全新多晶硅85*82.5*3mm太阳能电池板 6V/70毫安 19元一片 (光照度3500LUX 温度25度达到6V100MA) 这是全新太阳能多晶硅太阳能电池板,输出电压和电流非常合用于制作手机充电器和4节镍氢电池的充电器,下面我们具体简介制作细节:DIY太阳能手机电池充电器制作一种太阳能手机充电器有较好的实用价值,目前绝大部分手机或者小灵通都使用锂电池,锂电池的标称电压为4.2V,理论上只要高于4.2V的外接电源就能

11、布满电池,锂电池对充电电流的宽容度比较大,从0.11.5 C(如果该锂电池容量为500 mAh,那么0.1 C就是50 mA;1.5 C就是750 mA)都可以。假设我们但愿5个小时布满锂电池,那么我们可以控制充电电流在100毫安左右(假设电池容量500 mAh)充电电压6V以上。这是我们DIY的太阳能充电器,选用了2块6V/100毫安的太阳能电池,各通过一种隔离二极管给4节镍氢电池充电,做好后的太阳能电池背面可以贴透明胶带,避免损坏和意外短路,并且电池板还可以折叠,减小体积。手机充电接口的改装:打开手机充电器的外壳,先将电源线留2厘米剪断,然后焊接一种小号电源插座 用热溶胶固定在外壳上,再将

12、电源线焊接一种小号电源插头 注意极性不要搞错,可以定义为内正外负!在电池盒内的缝隙处安装一种小号电源插座 和4节镍氢电池的正负极连接(内正外负),这样手机电源线的小号插头就可以插入太阳能充电器的小号插座中进行充电了,由于有镍氢电池的因素,虽然没有阳光也能进行充电。如果加装高亮度白色LED还能做成一种小手电哦,可以从电池正电源接LED正极,LED负极接一种50欧姆的限流电阻接本来电池盒上的开关接电池负极即可,见下图:有关配件价格:1、6V 100毫安太阳能电池 26元一片2、低压差隔离二极管 0.6元一种3、4节5号全封闭带开关电池盒 4元一种4、小号电源插头 1.2元一种5、小号电源插座 0.

13、8元一种 6、带尾原则电源插座 2.5元一种7、原则电源插头 1元一种8、20W恒温热熔胶枪 20元一把,8毫米胶棒0.5元一根9、38 LED白色12V直流散光型节能灯成品 成品每个25元 太阳能电池的封装重要有滴胶工艺和钢花玻璃EVA层压工艺,其中钢花玻璃EVA层压工艺具有性能稳定寿命长,耐老化、耐腐蚀、不透气等能持续野外工作25年,采用钢化玻璃铝合金框架,具有高强度,抗机械冲击能力强。适合室外固定和车辆应用,是最常用的工程应用模式。产品1:全新10W太阳能多晶硅电池板 每块156元 我们的10W太阳能多晶硅电池板是严格按照国际电工委员会IEC1215:1993原则规定设计生产的,采用效率

14、高达14.5%以上的多晶硅太阳能片封装,保证太阳能电池板发电功率充足,点击这里可以查看对蓄电池的充电效果视频。我们的电池板大小为402*265*30毫米,性能参数:17.5V/570mA 功率为10W。适合直接给12V的蓄电池充电,太阳能电池板的好坏重要决定于硅片的质量,我们的硅片所有采用正片切割,无缺角或者用零散边角料拼接,有效面积很高,电池板边框采用优质厚重的铝合金型材,电脑切割对角精密精确,可见工艺比较讲究。 太阳能电池板的正面采用低铁钢化布纹玻璃,厚度3.2mm,在太阳电池光谱响应的波长范畴内(3201100nm)透光率达91%以上,对于不小于1200nm的红外光有较高的反射率。同步能

15、耐太阳紫外光线的辐射,透光率不下降。布纹钢化玻璃,可以将阳光打散,通过折射再折射提高阳光运用效率。 EVA采用加有抗紫外剂、抗氧化剂和固化剂的厚度为0.78mm的优质EVA膜层作为太阳电池的密封剂和与玻璃、TPT之间的连接剂。具有较高的透光率和抗老化能力。 太阳电池的背面覆盖物为白色氟塑料膜高温压膜,对阳光起反射作用,因此对组件的效率略有提高,并因其具有较高的红外发射率,还可减少组件的工作温度,也有助于提高组件的效率。我们的太阳能电池板的边角接缝和接线盒内部都已经灌注了高分子密封胶,防腐防晒又防水,优秀的工艺保证了寿命长达25年,净重 1.524KG。 产品3:12V10A太阳能智能防水型控制器 每个126元 这是12V10A的太阳能智能防水型控制器,当太阳能电池板功率不大时可以不用控制器,可以将太阳能电池板输出的电压通过专用的低压差肖特基二极管(避免电流反向倒流)隔离后直接给蓄电池充电,由于太阳能电池功率较小就算长期充电也不会导致蓄电池过充电损坏,尚有负载耗电很少,一般不会浮现蓄电池过放电的状况。如果是太阳能工程应用时就必须使用控制器,它的功能重要有三点,第一,通过

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