光伏发电是利用什么来发电的

光伏发电具有许多优点:

光伏组件n型和p型_光伏组件n型和p型的区别光伏组件n型和p型_光伏组件n型和p型的区别


光伏组件n型和p型_光伏组件n型和p型的区别


光伏组件n型和p型_光伏组件n型和p型的区别


1,太阳能源取之不尽,用之不竭。只要有光照的地方就能使用光伏发电系统。不受环境要素限制,光伏发电节能减排,绿色环保,提升经济效益。改善能源结构。

2,光伏发电有效利用太阳能资源发电,节省煤炭消耗环保。不产生污染,无排放有害气体。并且光伏发电没有噪音,能够就地取材利用山坡、房顶、荒野、盐碱滩等地实行大面积光伏发电。光伏发电有显著的能源,环保和经济效益是质的绿色能源之一。

3,对农村家庭来说,一个屋顶就可以提供光伏发电的场所,满足照明、电视等基本家用电器需要。投资少终身受益。一个家庭的光伏发电投资五年就可收回全部成本。

农村家庭使用光伏发电具有的安全性,长寿命和免维护、清洁性。对家庭来说是个投资不错的经济项目。随着光伏发电技术的进步。材料的更新,光伏发电成本将会逐渐降低,在农村有着广泛的竞争市场。

协鑫270光伏组件组件是n型还是p型

N型。协鑫270光伏组件其中是电池+组件的一体化N型TOPCon产能,不是p型,光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。

比较常见光伏电池的种类对比各自优缺点

集中式逆变器

集中式逆变器顾名思义是将光伏组件产生的直流电汇总转变为交流电后进行升压、并网。因此,光伏逆变器的功率都相对较大。光伏电站中一般采用500kW以上的集中式逆变器。

集中式逆变器的优点:

(1)功率大,数量少,便于管理;元器件少,稳定性好,便于维护;

(2)谐波含量少,电能质量高;保护功能齐全,安全性高;

(3)有功率因素调节功能和低电压穿越功能,电网调节性好。

集中式逆变器的缺点:

(1)集中式逆变器MPPT电压范围较窄,不能到每一路组件的运行情况,因此不可能使每一路组件都处于工作点,组件配置不灵活;

(2)集中式逆变器占地面积大,需要专用的机房,安装不灵活;

(3)自身耗电以及机房通风散热耗电量大。

二、组串式逆变器

组串式逆变器顾名思义是将光伏组件产生的直流电直接转变为交流电汇总后升压、并网。因此,光伏逆变器的功率都相对较小。光伏电站中一般采用50kW以下的组串式逆变器。

组串式逆变器的优点:

(1)不受组串间模块异,和阴影遮挡的影响,同时减少光伏电池组件工作点与逆变器不匹配的情况,程度增加了发电量;

(2)MPPT电压范围宽,组件配置更加灵活;在阴雨天,雾气多的部区,发电时间长;

(3)体积较小,占地面积小,无需专用机房,安装灵活;

(4)自耗电低、故障影响小。

组串式逆变器的缺点:

(1)功率器件电气间隙小,不适合高海拔地区;元器件较多,集成在一起,稳定性稍;

(2)户外型安装,风吹日晒很容易导致外壳和散热片老化;

(3)光伏逆变器数量多,总故障率会升高,系统难度大;

(4)不带隔离变压器设计,电气安全性稍,不适合薄膜组件负极接地系统。

三、集散式逆变器

集散式逆变器是近两年来新提出的一种逆变器形式,其主要特点是“集中逆变”和“分散MPPT跟踪”。集散式逆变器是聚集了集中式逆变器和组串式逆变器两种逆变器优点的产物,达到了“集中式逆变器的低成本,组串式逆变器的高发电量”。

集散式逆变器的优点:

(1)与集中式对比,“分散MPPT跟踪”减小了失配的几率,提升了发电量;

(2)与集中式及组串式对比,集散式逆变器具有升压功能,降低了线损;

(3)与组串式对比,“集中逆变”在建设成本方面更具优势。

集散式逆变器的缺点:

(1)工程经验少。由于是近两年来新提出的形式。在工程项目方面的应用毕竟还是少数;

(2)安全性、稳定性以及高发电量等特性还需要经历工程项目的检验;

(3)因为采用“集中逆变”,因此,占地面积大,需专用机房的缺点也存在于集散式逆变器中。

太阳能电池发电是根据特定材料的光电性质制成的。黑体(如太阳)辐射出不同波长(对应于不同频率)的电磁波, 如线、紫外线、可见光等等。当这些射线照射在不同导体或半导体上,光子与导体或半导体中的自由电子作用产生电流。射线的波长越短,频率越高,所具有的能量就越高,例如紫外线所具有的能量要远远高于线。但是并非所有波长的射线的能量都能转化为电能,值得注意的是光伏效应于射线的强度大小无关,只有频率达到或超越可产生光伏效应的阈值时,电流才能产生。能够使半导体产生光伏效应的光的波长同该半导体的禁带宽度相关,譬如晶体硅的禁带宽度在室温下约为1.155eV,因此必须波长小于1100nm的光线才可以使晶体硅产生光伏效应。 太阳电池发电是一种可再生的环保发电方式,发电过程中不会产生二氧化碳等温室气体,不会对环境造成污染。按照制作材料分为硅基半导体电池、CdTe薄膜电池、CIGS薄膜电池、染料敏化薄膜电池、有机材料电池等。其中硅电池又分为单晶电池、多晶电池和无定形硅薄膜电池等。对于太阳电池来说最重要的参数是转换效率,在实验室所研发的硅基太阳能电池中,单晶硅电池效率为25.0%,多晶硅电池效率为20.4%,CIGS薄膜电池效率达19.6%,CdTe薄膜电池效率达16.7%,非晶硅(无定形硅)薄膜电池的效率为10.1%

p型组件和n型光伏组件能混用吗

可以。P型和N型都可以做电池片。在p型半导体材料上扩散磷元素,形成n+/p型结构的太阳电池即为P型硅片;在N型半导体材料上注入硼元素,形成p+/n型结构的太阳电池即为n型硅。

P型和N型单晶硅片的区别?

P型和N型单晶硅片的区别主要有以下三点:

1、导电不同:N型是电子导电,P型是空穴导电。

2、掺杂的东西不同:单晶硅中掺磷是N型,单晶硅中掺硼为P型。

3、性能不同:N型掺磷越多则自由电子越多,导电能力越强,电阻率就越低。P型掺硼越多则能置换硅产生的空穴也越多,导电能力越强,电阻率就越低。

扩展资料

1、单晶硅可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造,其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域,在军事电子设备中也占有重要地位。

2、单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了,一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。大规模集成电路的要求更高,硅的纯度必须达到九个9。单晶硅是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。

3、单晶硅太阳电池是当前开发得最快的一种太阳电池,它的构成和生产工艺已定型,产品已广泛用于宇宙空间和地面设施。这种太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料,纯度要求99.999%。

参考资料

P型和N型单晶硅片的区别:

N型是电子导电,P型是空穴导电。

单晶硅中掺磷是N型,掺磷越多则自由电子越多,导电能力越强,电阻率就越低;

单晶硅中掺硼为P型,掺硼越多则能置换硅产生的空穴也越多,导电能力越强,电阻率就越低。

N型是电子导电,P型是空穴导电。

单晶硅中掺磷是N型,掺磷越多则自由电子越多,导电能力越强,电阻率就越低;

单晶硅中掺硼为P型,掺硼越多则能置换硅产生的空穴也越多,导电能力越强,电阻率就越低。

P型和N型硅都是通过掺杂过程得到的。在P型硅中,硅被掺入三价元素(如硼),这些元素有三个价电子可以形成共价键,但缺少一个电子来填满硅的价带,因此形成了“空穴”,电子可以跳入这个空穴,使得空穴向反方向移动,形成了电流。而在N型硅中,硅被掺入五价元素(如磷),这些元素有一个额外的电子可以跳跃到导电带,增加了电流。

在太阳能电池中,N型单晶硅片被认为具有比P型硅片更高的效率,原因包括:

N型硅片具有较低的杂质和缺陷浓度,这可以减少电子-空穴对的复合,从而提高电池的效率。

N型硅片对光辐射和热效应的耐受性更强,这意味着它们在实际作条件下的性能退化较少。

N型硅片的载流子寿命较长,这可以进一步提高电池的效率。

在单晶硅片中掺入P元素的是N型硅,掺B的是P型硅

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光伏组件p型和n型的区别

N型可控硅和P型可控硅的主要区别在于它们的核心材料不同。N型可控硅的核心材料是N型材料,而P型可控硅的核心材料是P型材料。N型可控硅是由P材料渗入N材料形成三个PN结制成,P型可控硅是由N材料渗入P基材料形成三个PN结制成。它们在电路中以不同的方式连接。

光伏发电原理

原理:

光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。

硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。

当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,空穴由P极区往N极区移动,电子由N极区向P极区移动,形成电流。

光伏发电注意事项

在正常条件下,一块光伏组件可能产生比标准测试条件下更高的电流和电压。当光伏组件串联时,电压是相加的;当光伏组件并联时,电流是相加的;不同电气特性的光伏组件不能串联,光伏组件连接不同的电气元件可能会引起电气连接的不匹配,务必要根据安装手册来进行安装。

每排序列可以串联的组件数量必须根据相关规定进行计算,其开路电压值在当地预计的气温条件下不能超过组件规定的系统电压值和其他直流电气部件的耐压值。

PERC、N型双面、黑硅—主流高效电池技术对比简析

2015年光伏者推出,通过此项光伏行业有序升级,行业积极响应并顺势加快高效电池技术从研发走向量产的步伐。经过市场大浪淘沙,光伏行业主要选择的主要高效电池技术有:多晶黑硅电池技术、N型单晶双面电池技术以及P型单晶PERC电池技术。下面就电池工艺、组件功率、光致衰减、隐裂等方面探讨上述几种技术的优劣。

一、PERC单晶电池

1、PERC单晶单面电池

常规单晶电池主要效率区间为19.8-20%,对应的组件功率为280W。为了进一步提升单晶电池效率,在电池背面增加了钝化层。通过背面钝化层的作用,电池的表面复合速率显著降低,电池的效率提升到20.8-21%,对应的组件功率由280W提升到290W。

和常规单晶电池工艺相比,PERC单晶电池主要增加了背面钝化、背面SiNx膜沉积和激光打孔三道工艺。其中激光打孔工艺是利用一定脉冲宽度的激光在去除部分覆盖在电池背面的钝化层和SiNx覆盖层,以使丝网印刷的铝浆可以与电池背面的硅片形成有效接触,从而使光生电流可以通过Al层导出。因Al浆无法穿透SiNx层,其余未被激光去除的钝化层被覆盖在其上方的SiNx覆盖层保护,发挥降低表面复合速率,提升效率的作用。

通常背面的激光开孔面积约占电池片表面积的5-10%,如激光开孔面积过低,则光生电流在传输过程中电阻较大,从而产生较大的热损失,导致电流效率降低。如激光开孔面积过大,则钝化层无法有效发挥降低表面复合速率的作用,导致电池的效率无法有效提升。激光开孔工艺在电池片表面产生了5-10%的损伤。作为整片单一晶体,PERC单晶由于背面的完整晶体结构被破坏,有很大的隐裂或破碎的风险,晶体损伤可能导致硅片沿着此损伤整片碎裂。PERC单晶电池由于正反面金属结构不同所造成的2-5mm的翘曲,翘曲应力和激光损伤的联合作用下,PERC单晶电池的隐裂或破碎的风险将显著提高。

组件应用在光伏电站后,在整个生命周期内,组件都需要持续经受机械载荷或风载荷等考验。为了保证组件在光伏电站使用的可靠性,组件都需通过5400Pa机械载荷测试,行业标准是测试后组件功率的衰减量小于5%,因为激光开孔工艺造成的损伤导致硅片破碎几率增大,因此PERC单晶组件经过机械载荷测试后的衰减普遍大于5%,而常规单多晶组件的机械载荷测试功率衰减量普遍小于3%。可以看出PERC单晶组件的机械载荷衰减率明显高于其他组件产品。对光伏电站来说,在雪载荷和风载荷等的持续用下,PERC单晶组件从激光开孔点开始逐渐出现隐裂和破片,伴随的是组件功率的持续下降。PERC电池的高机械载荷衰减率PERC单晶组件的这一缺陷给光伏电站发电量带来了极大不确定性。为了缓解PERC单晶在机械载荷和隐裂方面的缺陷,行业采取在组件背面添加加固横梁的方式,并进行了采用加厚硅片来缓解隐裂的尝试,但这些方法均提高了组件的单瓦成本,与降低度电成本的大方向背道而驰。

光致衰减方面,多晶黑硅光衰约为1.5%,N型单晶基本没有光衰,而PERC单晶的光衰在2-10%之间,从而导致PERC单晶组件应用在光伏电站后很可能光电转换效率大幅下降,光伏电站发电量和收益率而随之大幅下降。

2、PERC单晶双面电池

PERC单晶单面电池的背面为全Al层,背面入射光线无法穿透该全Al层,因此PERC单晶单面电池只有正面可以吸收入射光进行光电转换。为了使PERC电池均有双面光电转换功能,行业改变了PERC电池的印刷工艺,将背面全Al层印刷工艺修改为背面局部Al层印刷工艺。该工艺是尽量保证背面Al浆印刷在激光开孔点处,以使光生电流仍然可以通过激光开孔点的Al层导出。

PERC单晶双面电池背面由全Al层改为局部Al层,因此背面的入射光可由未被Al层遮挡的区域进入电池,实现双面光电转换功能。由于激光开孔点仍然需要Al浆来疏导光生电流,因此背面的大部分区域任然覆盖了Al浆,因此和电池正面超过20%的光电转换效率相比,PERC单晶双面电池背面可吸收光线的区域有限,背面的光电转换效率预计在10-15%。同时由于背面由全Al层改为局部Al层,电池的正面效率可能会下降0.2-0.5%。

由于PERC单晶双面电池的工艺与PERC单晶单面电池的工艺并无明显区别,因此PERC单晶双面电池任然面临隐裂率高、机械载荷衰减率高、光致衰减率高等问题。对光伏电站来说,使用PERC单晶双面组件仍然有明显的可靠性风险,对保证电站收益率也是巨大的考验。

二、N型单晶双面电池

N型单晶双面电池在近年也逐步释放产能,从相关资料来看,国内若干主要企业均具有一定技术储备。这种电池的特点也是双面皆可吸收入射光线,从而提升电池和组件的发电量。目前有企业宣传该款电池的正面效率大于21%,背面效率大于19%。封装成组件后,正面功率接近300W,背面功率接近270W。结合各种应用场景,组件发电功率较高。和常规电池相比,该款电池主要增加了双面浆料印刷和硼元素掺杂(如旋涂、印刷高温推进和固态源扩散等)等工艺。目前国内主要企业储备的该产品技术基本都没有用到激光等工艺,因此整个电池制作工艺不对硅片造成额外损伤,组件可在各种使用条件下保持稳定性。此外,还具有无光致衰减、弱光响应好等特点。

P型单多晶电池正面印刷Ag栅线,背面整面印刷Al浆,因此电池正面和背面的金属结构和成分不对称,在丝网印刷烧结后电池片会产生2-5mm的翘曲,从而在电池内部产生应力,由于翘曲和应力的作用,P型单多晶电池的破片率明显提升。由此包括电池生产、组件生产和光伏电站组件中的电池破裂率均提升。N型单晶双面电池正背面均印刷Ag栅线且图形相近,因此N型单晶双面电池结构均有对称性,电池在丝网烧结印刷后不产生翘曲。此外,N型单晶双面电池的工艺流程中无激光等损伤,保持完整晶体结构。综合以上因素,N型单晶双面电池破片率更低。

由于N型单晶双面电池正背面均印刷银浆,因此该款银浆的耗量高于P型单多晶电池。在产能方面,N型电池与P型电池的相比还有距。

三、多晶黑硅电池

多晶硅片中具有若干不同晶向的晶体,因此单晶广泛应用NaOH溶液各向异性制绒工艺并不适用于多晶制绒。目前通行的多晶硅制绒工艺主要是HF/HNO3混合溶液的缺陷腐蚀制绒法,此方法制绒后的硅片反射率约为18%,高于常规单晶制绒后11%的反射率,不利于多晶电池对入射光线的有效吸收。为了进一步降低多晶硅片制绒后的反射率,采用特殊制绒工艺在多晶硅片表面形成纳米结构,增加有效多晶硅片对入射光线的吸收。采用这种制绒工艺生产的多晶电池有更低的反射率,此方法制绒的多晶电池从肉眼来看比普通多晶电池更黑,因此这种工艺被称为黑硅制绒。

多晶黑硅制绒工艺主要有干法制绒和湿法制绒两种。干法黑硅制绒工艺为反应离子刻蚀法(Reactive Ion Etching,RIE),该方法是等离子体在电场作用下加速撞击硅片,在硅片表面形成纳米结构,从而降低多晶硅片的反射率。湿法黑硅制绒工艺为金属催化化学腐蚀法(Metal Catalyzed Chemical Etching,MCCE),该方法是在硅片表面附着金属,利用HF与强氧化剂混合溶液腐蚀硅片表面,附着在硅片表面的金属随着腐蚀过程而向下沉积,从而在硅片表面形成纳米结构,有效降低硅片表面的反射率。无论干法或是湿法黑硅制绒工艺,都可将多晶电池效率提升0.6%以上,采用多晶黑硅电池封装的组件功率也可从265W提升到275W。多晶黑硅电池的整个制作工艺简单,不对硅片造成额外的损伤,使多晶组件可在各种使用条件下保持可靠性,保证了多晶组件在光伏电站整个生命周期发电量的稳定。此外,多晶电池还具有光致衰减低的特点,多晶电池的光致衰减普遍低于1.5%,而PERC单晶电池的光致衰减为2-10%。可以看出,与PERC单晶电池相比,多晶黑硅的光致衰减率具有很好的优势。

在全球的晶体硅光伏产品中,多晶产品仍然占有50%以上的市场需求。多晶产品具有单瓦价格低、工艺成熟、组件可靠性高的特点,有效降低光伏电站风险,为光伏电站收益提供可靠保障。

结语

多晶黑硅电池和N型单晶双面电池在光致衰减率、破片率和机械载荷衰减率等方面均明显好于PERC单晶电池。因此相比于PERC单晶电池,多晶黑硅电池和N型单晶电池将为光伏电站带来更为稳定的发电量,光伏电站业主的投资回报也可以得到更好的保障。光伏电站作为预期运营25年、30年乃至更长时间的投资项目,除了组件初始功率外,还需要关注组件功率在整个电站生命周期的稳定性和衰减率,以保证稳定的投资回报。