太阳能不再是未来的承诺而成为现实的能源解决方案。 由于可持续发展和技术进步的推动，越来越多的家庭和企业选择安装太阳能光伏系统，以减少 电费单 和 生态足迹.
但要充分利用这种清洁能源，必须了解太阳系的组成部分以及每个组成部分的工作原理。 从屋顶上可见的太阳能电池板到 投资者, 电池, 安装系统 而且，每一个都在高效的设施中发挥着战略作用。
什么是光伏太阳能系统？
光伏太阳能系统是一组旨在将阳光转化为可用电能的组件。，无论用于家庭、工业还是商业用途。它的核心是由太阳能电池板构成的，尽管完整的系统还包括对其运行同样重要的其他部件，例如 监管机构, 投资者, 结构 在某些情况下 电池.
太阳能系统主要有两种类型： 那些连接到电网（自用）的系统和孤立系统（离网）。两者都试图利用太阳能，但它们的做法有所不同，这取决于它们是否与 常规电网.
太阳系的基本组成部分
光伏太阳能装置由一系列元素组成，它们共同协作捕获、储存和分配转化为电能的太阳能。 下面，我们将深入分析每一个。
1.太阳能电池板
太阳能电池板负责捕获太阳辐射并将其转化为电能。 它们由以下矩阵组成： 光伏电池 这项工作得益于 光电效应这是一种物理现象，某些半导体材料在暴露于光时会产生电流。
制造这些电池的最常见材料是 单晶硅、多晶硅、非晶硅。还有先进的技术，例如 砷化镓（GaAs） 和 碲化镉（CdTe）.
细胞是 以封装模块形式排列并受到多层保护 （正如我们稍后会看到的），这使得它们成为系统中最暴露但也是最明显的组件。
2. 电荷调节器
充电控制器充当太阳能电池板和电池之间的中介。 其主要功能是防止 电池 避免过度充电或过度放电，让您最大限度地利用您的 有用的生活 并确保一个 可靠运行 系 统 。为了获得最佳性能，您可以咨询 太阳能电池板安装技术指南.
有两种类型的调节器：
- PWM（脉冲宽度调制）：更经济，适合小型系统，但能源管理效率较低。
- MPPT（最大功率点跟踪）：它们可以让你充分利用太阳能电池板产生的能量，调整其运行以实现 最大功率点.
通常的建议： 对于 500W 以上的安装，请使用 MPPT 调节器，从而保证 最佳性能.
3. 投资者
太阳能逆变器将太阳能电池板产生并存储在电池中的直流电 (DC) 转换为交流电 (AC)，也就是我们在家中常用的电源插座使用的电。 在并网系统中，逆变器还将发电电流与电网同步，在孤立系统中，它还可以包括其他功能，例如管理 备用发电机 或控制整个系统。
一些现代逆变器甚至允许 监测消费 和 移动能源发电，从而优化所产生能源的利用。此外，建议回顾一下 旋转太阳能电池板 这可以提高您设施的效率。
4.太阳能电池
电池在隔离装置中是必需的，因为它们可以将产生的电能储存起来，以便在没有阳光时（夜间或阴天）使用。 在电网连接系统中，存储的使用是可选的，但在寻求 能源独立.
最常用的电池类型：
- 铅酸（AGM 或凝胶）：经济，但寿命和效率较短。
- Litio：更昂贵，但也更耐用、更高效、更轻、排放能力更强。
近年来，锂电池备受关注 由于其性能出色、易于监控且维护要求较低。有关其使用的更多信息，您可以查阅 太阳能电池板的维护问题.
5、支撑结构
为了使太阳能电池板正常发挥作用，需要将其安装在能够保持稳定且保持适当角度的结构上。 这些结构可以安装在：
- 屋顶：采用共面系统，具有角度或加权结构。
- 土壤：非常适合太阳能发电场或大型设施。
正确的方向（在西班牙向南）和适当的角度可以最大限度地 太阳能收集 和 系统性能。要了解有关正确安装的更多信息，请参阅 太阳能电池板安装指南.
6. 接线和电气保护
尽管可能不被注意，但电缆和保护系统对于光伏装置的正常运行和安全至关重要。 它们必须承受极端环境条件，因此 重要的是它们经过专门认证可用于太阳能，从而确保长耐用性和低电阻。有关安全性的更多详细信息，建议查看 太阳能电池板系统的成本和性能.
此外，还包括 保险丝、断路器和接地系统等保护装置 以避免过载，短路和触电。
7. 接线盒
接线盒是光伏模块所有电缆汇聚的地方，也是与系统其余部分连接的起点。 它位于每个面板的背面，通常设计用于承受恶劣的环境条件。有些甚至包括 阻塞或旁路二极管 以防止当部分面板被遮蔽时造成能量损失。
8.辅助发电机（可选）
在孤立的装置中，可以添加备用发电机，特别是在连续几天出现不利条件的地方。 当电池电量低且系统没有接收到足够的太阳辐射来为自己供电时，该发电机可以自动启动。在这些情况下，考虑 便携式太阳能电池板 用于紧急情况。
太阳能电池板的详细部件
太阳能电池板的设计可承受各种天气条件并能正常使用数十年。为了实现这一点，它们由多层组成，每层都有特定的功能：
- 钢化玻璃： 第一层，防止撞击并允许太阳辐射通过，几乎不会造成任何损失。
- EVA（乙烯-醋酸乙烯酯）封装材料： 吸收热应力并保护细胞免受湿气和其他元素的侵害。
- 太阳能电池： 它们可以将光转化为电能。
- 另一层 EVA 封装材料： 与前一个类似，位于细胞的背面。
- 背板： 它通常由 PET 或 TPT 等聚合物制成。隔离并防护恶劣天气。
- 铝框架： 它为面板提供结构刚性、方便组装并保护玻璃边缘。
- 接线盒： 将电池与系统的其余部分连接起来，并可能包括额外的保护。
这种分层设计提高了光伏模块的性能、耐用性和安全性。
太阳能电池板的制造
太阳能电池板的制造过程技术性很强，需要一系列步骤来确保最终产品的质量和效率。
1. 硅生产
一切都始于硅的净化，经过冶炼过程变成锭。这些锭被切割成薄片，称为晶圆。
2. 晶圆掺杂
将磷和硼等化学杂质添加到晶圆中，以改变其导电性并产生电场（pn结）。
3. 太阳能电池的发明
掺杂的晶片上涂有抗反射材料，并蚀刻有图案，以提高 光捕获。有关这些技术发展的更多信息，您可以咨询 太阳能电池板的历史演变.
4. 组装
这些电池通过导电胶带串联起来，形成串。这些字符串封装在 EVA、玻璃和背板层.
5. 框架和接线盒
模块安装在铝制框架上，并增加接线盒，方便接线。
6. 质量控制
每块面板都经过性能、耐久性、极端条件暴露测试和视觉扫描，以确保不存在 裂缝或缺陷.
得益于此，当前的太阳能电池板可以保持其效率 25 至 30 年甚至更长时间。
孤立系统和并网系统之间的差异
在选择太阳能装置时，最大的难题之一是选择独立（离网）系统还是选择连接到电网（自用）的系统。 让我们看看它们的主要区别：
- 自动消费： 为家庭生产能源并使用电网作为备用。您可以出售剩余产品，而且您不一定需要电池。
- 艾斯拉多： 它不依赖电网，它需要电池和（可选）发电机。非常适合没有网络接入的区域。
两种系统各有优点，但自用系统在城市地区更为常见，而离网系统通常用于偏远地区。
很明显 太阳能可以帮助用户和公司节约能源、更加自主，并减少对环境的影响。 通过彻底了解系统的每个部分，您可以在安装或维护高效、持久的光伏系统时做出更好的决策。