A napelem a napelemes energiatermelő rendszer egyik legfontosabb eleme.Feladata, hogy a napenergiát elektromos energiává alakítsa, majd egyenáramú villamos energiát adjon ki az akkumulátorban tárolandó.Konverziós aránya és élettartama fontos tényező annak meghatározásában, hogy a napelemnek van-e használati értéke.
A napelemek nagy hatásfokú (több mint 21%) monokristályos szilícium napelemekkel vannak csomagolva, hogy biztosítsák a napelemek által termelt elegendő teljesítményt.Az üveg alacsony vastartalmú edzett velúr üvegből (más néven fehér üvegből) készül, amelynek áteresztőképessége több mint 91% a napelem spektrális válasz hullámhossz-tartományán belül, és 1200 nm-nél nagyobb infravörös fény visszaverő képessége magas.Ugyanakkor az üveg ellenáll a nap ultraibolya fényének anélkül, hogy az áteresztőképességet csökkentené.Az EVA kiváló minőségű, 0,78 mm vastagságú EVA fóliát alkalmaz, amely ultraibolya ellenes szerrel, antioxidánssal és térhálósítószerrel van kiegészítve a napelemek tömítőanyagaként, valamint az üveg és a TPT közötti összekötő anyagként, amely nagy áteresztőképességgel és öregedésgátló képességgel rendelkezik.
A TPT napelem - fluoroplasztikus fólia hátlapja fehér, ami visszaveri a napfényt, így a modul hatásfoka némileg javul.Magas infravörös emissziós képessége miatt a modul üzemi hőmérsékletét is csökkentheti, és elősegíti a modul hatékonyságának javítását is.A kerethez használt alumíniumötvözet keret nagy szilárdságú és erős mechanikai ütésállósággal rendelkezik.Ez a napenergia-termelő rendszer legértékesebb része is.Feladata, hogy a napsugárzási kapacitást elektromos energiává alakítsa át, vagy a tárolóba küldje tárolásra, vagy elősegítse a terhelési munkát.
A napelemek működési elve
A napelem egy félvezető eszköz, amely közvetlenül képes a fényenergiát elektromos energiává alakítani.Alapszerkezetét félvezető PN átmenet alkotja.A legelterjedtebb szilícium PN napelemet példának vesszük, a fényenergia elektromos energiává alakítását részletesen tárgyaljuk.
Mint mindannyian tudjuk, vezetőknek nevezzük azokat a tárgyakat, amelyekben nagyszámú szabadon mozgó töltött részecskék találhatók, és könnyen vezetik az áramot.Általában a fémek vezetők.Például a réz vezetőképessége körülbelül 106/(Ω. cm).Ha egy 1 cm x 1 cm x 1 cm-es rézkocka két megfelelő felületére 1 V feszültséget kapcsolunk, akkor a két felület között 106 A áram folyik.A másik végén olyan tárgyak találhatók, amelyek nagyon nehezen vezetik az áramot, ezeket szigetelőknek nevezzük, mint például kerámia, csillám, zsír, gumi stb. Például a kvarc (SiO2) vezetőképessége körülbelül 10-16/(Ω. cm) .A félvezető vezetőképességgel rendelkezik a vezető és a szigetelő között.Vezetőképessége 10-4~104/(Ω. cm).A félvezető a fenti tartományban megváltoztathatja vezetőképességét kis mennyiségű szennyeződés hozzáadásával.A kellően tiszta félvezető vezetőképessége a hőmérséklet emelkedésével meredeken növekszik.
A félvezetők lehetnek elemek, például szilícium (Si), germánium (Ge), szelén (Se) stb.;Ez lehet egy vegyület is, például kadmium-szulfid (Cds), gallium-arzenid (GaAs) stb.;Lehet ötvözet is, például Ga, AL1~XAs, ahol x tetszőleges szám 0 és 1 között. A félvezetők sok elektromos tulajdonsága megmagyarázható egy egyszerű modellel.A szilícium rendszáma 14, tehát 14 elektron van az atommagon kívül.Közülük a belső rétegben 10 elektront köt szorosan az atommag, míg a külső rétegben 4 elektront kevésbé köt az atommag.Ha elegendő energiát nyerünk, akkor az atommagról leválasztható és szabad elektronokká válhat, egyúttal lyukat hagyva az eredeti helyzetében.Az elektronok negatív töltésűek, a lyukak pedig pozitív töltésűek.A szilíciummag külső rétegében található négy elektront vegyértékelektronoknak is nevezik.
A szilíciumkristályban minden atom körül négy szomszédos atom van, és mindegyik szomszédos atommal két vegyértékelektron van, amelyek egy stabil 8 atomos héjat alkotnak.1,12 eV energia szükséges ahhoz, hogy egy elektront leválasszon a szilíciumatomról, amit szilíciumsáv-résnek neveznek.Az elválasztott elektronok szabad vezetésű elektronok, amelyek szabadon mozoghatnak és áramot továbbíthatnak.Amikor egy elektron kiszabadul az atomból, üresedést hagy maga után, amelyet lyuknak neveznek.A szomszédos atomokból származó elektronok kitölthetik a lyukat, aminek következtében a lyuk az egyik pozícióból egy újba költözik, így áram keletkezik.Az elektronok áramlása által generált áram megegyezik azzal az áramerősséggel, amely akkor keletkezik, amikor a pozitív töltésű lyuk az ellenkező irányba mozog.
Feladás időpontja: 2019.06.03