Принцип производње енергије фотонапонских ћелија
Принцип рада фотонапонских ћелија заснива се на фотоелектричном ефекту, што значи да када се фотони озрачи на полупроводничке материјале, генеришу се парови електронских рупа. Ови електрони и рупе се раздвајају под дејством електричног поља, стварајући електричну струју. Његов специфичан радни процес може се објаснити на следећи начин:
Апсорпција фотона:Када сунчева светлост сија на фотонапонску ћелију, полупроводнички материјали (као што је силицијум) апсорбују фотоне.
Генерисање парова електронских рупа:Када је енергија фотона већа од енергије појасног размака полупроводника, то ће потакнути електроне да пређу из валентног појаса у појас проводљивости, формирајући парове електронских рупа.
Раздвајање електричног поља:На пн споју ћелије батерије, уграђено електрично поље раздваја електроне и рупе, узрокујући да се електрони крећу ка н региону, а рупе ка п региону.
Тренутна формација:У спољашњем колу, електрони теку кроз жице да би формирали струју и изашли електричну енергију.
1. Шта је скривено пуцање у фотонапонским ћелијама?
Микро пукотине у фотонапонским ћелијама се односе на ситне пукотине које постоје унутар или на површини ћелије, које можда нису видљиве голим оком, али могу имати значајан утицај на перформансе и животни век ћелије.
а) Смањите ефективну област производње енергије:Подручје скривене пукотине не може ефикасно учествовати у фотоелектричној конверзији, смањујући ефективну област производње енергије батерије. Резултат је смањење укупне ефикасности производње електричне енергије.
б) Растући отпор:Скривене пукотине могу узроковати повећање локалног отпора, што отежава несметан проток електрона у области скривене пукотине. Резултат је повећање серијског отпора, смањење фактора пуњења (ФФ) ћелија батерије и смањење излазне снаге.
ц) Тренутна неусклађеност:Скривене пукотине могу узроковати неуједначену струју унутар ћелије батерије, при чему нека подручја имају нижу струју. Тренутна неусклађеност у серијски повезаним батеријским ћелијама може утицати на перформансе целог низа батерија и смањити излаз компоненте.
д) Ефекат вруће тачке:Висок отпор у области скривене пукотине може изазвати локално прегревање, формирајући вруће тачке. Вруће тачке могу да оштете ћелије батерије или да изазову пожар, озбиљно утичући на безбедност система.
е) Убрзано старење:Скривене пукотине могу учинити структуру батеријских ћелија ломљивијом и подложном даљем оштећењу од спољашњих окружења као што су промене температуре, механички стрес, итд. Животни век батеријских ћелија се скраћује, а њихова дугорочна стабилност се смањује.
ф) Цурење струје:Скривене пукотине могу узроковати цурење струје из подручја скривене пукотине, формирајући непотребне струјне путеве. Резултат је смањење укупне ефикасности ћелија батерије и смањење излазне електричне енергије.
Разлози за стварање скривених пукотина:
1) Стрес током процеса производње:
а) Током процеса сечења, заваривања и паковања ћелија батерија може доћи до механичког напрезања, што доводи до скривених пукотина.
б) Током процеса термичке обраде, промене температуре могу изазвати термички стрес, што доводи до скривених пукотина.
2) Вибрације и удари током транспорта и руковања
Током транспорта и руковања, ако су непрописно упаковане, ћелије батерије могу бити подвргнуте вибрацијама и ударцима, што може довести до скривених пукотина.
3) Механичко напрезање током инсталације: Неправилан рад, прекомерна механичка компресија и истезање током инсталације могу узроковати скривене пукотине у ћелијама батерије.
4) Утицај услова животне средине
Током стварног рада, на ћелије батерије утичу фактори околине као што су промене температуре, оптерећења ветром и снегом, што доводи до скривених пукотина.
Метод тестирања:
ЕЛ тест (тест електролуминисценције)
принцип:Применом струје, ћелија батерије емитује светлост, а помоћу инфрацрвене камере детектује емисију светлости ћелије батерије. Скривене пукотине ће се појавити као тамне мрље.
Предности:Може интуитивно да прикаже дистрибуцију и озбиљност скривених пукотина.
недостатак:Мора се изводити у мрачној комори и операција је сложена.
Принцип инфрацрвене термичке слике:Откривањем инфрацрвене термалне слике ћелије батерије, идентификујте температурно абнормално подручје узроковано скривеним пукотинама.
Предности:Може брзо и недеструктивно да открије ћелије батерије велике површине.
Недостаци:Високи захтеви за опрему за тестирање и висока цена.
Испитивање фотолуминисценције (ПЛ).
принцип:Коришћење ласерског зрачења за откривање карактеристика фотолуминисценције ћелија батерија. Луминисценција на скривеној пукотини ће показати значајне промене.
Предности:Велика брзина детекције, погодна за инспекцију производне линије.
недостатак:Има високе захтеве за опрему за детекцију и окружење.
Ултразвучно испитивање
принцип:Користећи карактеристике рефлексије и преноса ултразвука за откривање скривених пукотина унутар ћелија батерије.
Предности:Висока осетљивост за откривање скривених пукотина, у стању да открије мање скривене пукотине.
Недостаци:Опрема је сложена и захтева професионалне вештине за рад.
Како спречити углавном од горе наведених узрока
Побољшајте производне процесе
Процес сечења:Технологија недеструктивног сечења се користи за смањење стварања механичког напрезања.
Процес заваривања:Оптимизујте параметре заваривања да бисте смањили утицај топлотног напрезања.
Процес паковања:Коришћење флексибилних материјала за паковање како би се смањио утицај механичког напрезања.
Оптимизујте транспорт и руковање
Дизајн амбалаже:Коришћење материјала за паковање који апсорбују ударце за смањење вибрација и удара током транспорта.
Оперативне спецификације:Развијте детаљне спецификације руковања како бисте смањили механичка оштећења током процеса руковања.
Мере опреза током инсталације
Професионална инсталација:Уверите се да је особље за монтажу прошло стручну обуку како бисте избегли неправилан рад који доводи до скривених пукотина.
механичка заштита:Током инсталације користите заштитне уређаје како бисте избегли оштећење ћелија батерије од механичког стреса.
Праћење и одржавање животне средине
Мониторинг животне средине:Редовно надгледајте радно окружење ћелија батерије да бисте избегли оштећења у екстремним окружењима.
Редовно одржавање:Редовно одржавајте и прегледајте фотонапонске ћелије да бисте брзо открили и решили скривене проблеме са пуцањем.