太阳能面板灯的基本知识和类型

太阳能电池板主要有两种：太阳能光伏（PV）面板和太阳能热能面板。首先通过将太阳能转化为电能来产生电能。其次，它利用太阳能来加热水箱并在建筑物中产生热水。在本文中，我将讨论第一个–太阳能光伏（PV）面板，因为它们与太阳能泛光照明密切相关。因此，本文进一步将术语“太阳能电池板”用于描述太阳能光伏电池板。

为什么要太阳能？

首先，太阳是巨大的能源。太阳在一小时内传递到地球的能量足以在一年内为整个世界提供能量。当然，不可能收集所有这些能量并将其转换成我们需要的电力，但是人们越来越接近使用太阳能作为我们的主要能源。太阳能比其他能源具有明显的优势。首先，它对所有人都是免费的。当然，在描述太阳能时，自由可能不是正确的词，尽管我们可以免费获得太阳能，但我们仍然需要特殊的工具将其转换为电能或其他有用的能源，这些工具绝对不是免费的。其次，太阳能是独立的，人们不需要依靠政府或私人公司规定的电价。第三，利用太阳能可再生能源的好处几乎不会以任何方式损害地球，我们减少了碳排放，污染，并且不消耗地球的宝贵资源。

太阳能

当前，可以使用光伏太阳能电池板将太阳能转换为电能。太阳能电池板由多个太阳能电池组合而成，大多数用于组中，为太阳能系统供电。这些太阳能系统主要用于家庭发电，太阳能电池板安装在屋顶上。同样，众所周知，较小的太阳能电池板用于为不同的电子设备和工具供电。最简单的示例是使用太阳能的计算器。如今，太阳能电池板已成为户外照明，便携式音乐播放器，便携式充电器和我们每天使用的其他电器的常见选择。

太阳能电池板仍处于持续的开发过程中，科学家们正在寻找提高效率和降低制造成本的方法，并且他们还在寻找可以提高太阳能电池效率的新材料。当前的技术主要涉及使用结晶硅形式，并且所生产的90％的太阳能电池板中都使用硅。同样，最新技术的薄膜模块由于制造成本低廉并且也可以变得灵活而变得越来越流行，这使得它们可以在便携式应用中使用。

现在，让我们了解一下光伏太阳能板的工作原理。

太阳能电池板如何工作

大多数太阳能电池板由晶体硅制成。硅实际上是地壳中含量第二高的元素 ，可以在灰尘和沙子中找到。太阳能电池板利用光伏效应从太阳光发电。这是太阳能电池和太阳能电池板工作原理的基础。

为了确定太阳能电池板的输出功率，使用术语“标称功率”。额定功率是通过在非常特定的实验室条件和国际规范下测量太阳能电池板的电流和电压来确定的。面板置于完全的太阳辐射下，并确定最大发电功率。标称功率以“瓦特峰值” （Wp）或“千瓦峰值”（kWp）表示。“峰值”表示太阳能电池板已在最佳条件下产生了此功率，在实际条件下无法达到此功率，因此在实践中，标称功率值将比最佳条件下低10％以上。当比较不同的太阳能电池板并选择合适的电池板用于房屋或其他地方的屋顶时，这些标称额定功率很有用。

使用什么材料？

硅金属

太阳能电池由通常由硅层制成。硅是地球上最常见的元素之一，并在大多数PV电池中使用。晶体硅用于单晶和多晶太阳能电池中，这是不同应用中最常用的。在薄膜太阳能电池中，使用了与硅不同的材料。大多数太阳能电池的正面都有保护玻璃层，可保护它们免受外部元素的侵害，而绝缘层则在电池背面带有背板。由于硅是有光泽的材料，因此需要特殊的抗反射涂层"硅太阳能电池中的抗反射涂层"将其施加到电池的表面以提高电池的效率。导线可以由不同的过渡金属（如银或铜）制成。多个单独的PV电池在网格中连接在一起，以获得适当的电压和电流。将这些电池放入通常由铝制成的硬框架中，该硬框架可增强面板强度并保护其免受不同的冲击，并允许以不同的方式将太阳能电池板安装在例如房屋的屋顶上。

房屋中使用的太阳能系统需要特殊的逆变器，该逆变器将DC电流转换为AC，从而可以为房屋中的各种电器供电。

薄膜太阳能电池板可以使用除硅以外的其他材料，也可以使用硅与其他材料的组合。在玻璃基板上创建薄膜单元。薄膜太阳能电池最常见的类型是：

CdTe – 碲化镉；

a-Si – 非晶硅

CIGS – 硒化铜铟镓

OPV – 有机光伏电池或有机太阳能电池

种类

如本文开头所述，有源太阳能电池板，可分为两类-太阳能光伏电池板和太阳能热电池板。太阳能光伏（PV）板用于从太阳光发电，而太阳能热板则利用太阳能加热水箱以产生热水。我们将更详细地研究太阳能光伏板类型，因为它们用于发电并且与太阳能照明息息相关。

当前，有四种不同类型的太阳能光伏板用于从太阳能中发电。这些类型是：

单晶硅

多晶硅

薄膜太阳能电池

BIPV或建筑集成光伏

两种最受欢迎​​的太阳能电池板类型是单晶硅和多晶硅太阳能电池板，这两种太阳能电池板的核心均由硅晶体制成。随着薄膜太阳能电池板制造技术的进步，它每年也变得越来越流行。BIPV可以是单晶，多晶或薄膜太阳能电池板，它们可以作为瓷砖，屋顶，窗户和其他物体集成到建筑物中。现在，有关每种类型的太阳能光伏板的更多详细信息。

单晶硅

单晶太阳能电池板和电池

单晶硅板是所有太阳能板中效率最高的。目前，单晶电池的效率为15-21％。但是，单晶面板也是最昂贵的面板，因为在太阳能电池中必须使用大量的硅晶体。单晶太阳能电池板被认为是第一代太阳能电池板，并且已经有50多年的历史了。

单晶硅是半导体。它由纯硅制成，并包含极少量的其他元素。单晶硅是在所谓的直拉法中生长的。作为该过程的结果，形成了大的圆柱形锭。然后将该铸锭切成圆形的薄晶圆,并修整为正方形，这样就可以轻松地将其布置在太阳能电池板中。

单晶硅太阳能电池板的优势

单晶硅太阳能电池板的缺点

高成本是这些面板的主要缺点。单晶面板的制造成本更高，因此其价格也高于多晶或薄膜面板的价格。

多晶硅

多晶硅太阳能电池板和电池

多晶硅面板是仅次于单晶的第二大太阳能面板。多晶硅电池的效率约为 13-16％，低于单晶太阳能电池效率。但是，多晶太阳能电池板比单晶太阳能电池板便宜，因此，有时将其视为在不同应用中的更好解决方案。

多晶电池是由与单晶电池相同的硅制成的，但是，不是将硅制成大的晶锭，而是将硅熔化并倒入特殊的方形形式，然后将其切割成较小的晶片。多晶硅电池的生产浪费较少的材料，因为不需要像单晶电池的生产那样将电池切成正方形。

多晶硅太阳能电池板的优势

多晶硅太阳能电池板的缺点

薄膜太阳能电池

薄膜太阳能电池板和电池

薄膜太阳能电池是通过在基板上沉积光伏材料薄层而制成的。薄膜太阳能电池可以使用硅或其他物质作为活性材料。薄膜电池目前的效率不如单晶或多晶电池，效率约为10％，取决于薄膜电池中使用的技术和材料。但是，薄膜太阳能技术仍处于发展过程中，我们可能会在不久的将来看到这种太阳能技术的巨大改进。

当前，薄膜电池中使用的四种最知名的材料是：碲化镉（CdTe），硒化铜铟镓（CIGS），非晶硅（a-Si），有机光伏电池。

薄膜太阳能电池板的优势

薄膜太阳能电池板的缺点

BIPV（建筑集成光伏）

建筑集成光伏

BIPV或建筑物集成光伏是将太阳能瓦以太阳能瓦，太阳能瓦，石板等形式集成到建筑物中。这种类型的PV可以集成到屋顶，立面甚至窗户中。BIPV变得越来越流行，并被用于许多新建的建筑物中，例如大型办公中心，以帮助节省更多的能源并产生建筑物所需的一定数量的电力。但是，BIPV与建筑光伏相比具有一些明显的缺点。BIPV的成本可能比常规光伏电池高得多。但是，它们可以减少在将要使用BIPV的地方新建建筑物可能需要的其他材料的费用。BIPV的效率也较低，通常使用寿命较短。

泛光灯中的太阳能电池板

太阳能泛光灯使用与大型光伏系统中相同的太阳能电池。用于为泛光灯供电的三种最受欢迎​​的太阳能电池板类型是：

非晶态

单晶

多晶

在太阳能光伏系统中，最流行的面板类型是单晶和多晶，因为它们效率更高。薄膜面板（包括非晶面板）在太阳能系统中不太常见。在太阳能照明中，晶体板和薄膜板的使用速度相同。基本上，您会发现使用非晶，单晶和多晶面板的泛光灯数量大致相同。现在，让我们看看每种太阳能电池板类型都用于哪些泛光灯。

泛光灯中的非晶太阳能板

在查看太阳能泛光灯市场并分析哪种类型的泛光灯使用非晶态太阳能电池板时，很明显这些类型的太阳能电池板主要用于更便宜的“低端”泛光灯。这是非常明显的，因为如前所述，非晶硅光伏电池板的价格最便宜，而且制造成本也低于硅晶体电池板。在“低端”太阳能泛光灯中使用这些面板是有道理的，因为这是降低价格并使其对客户更具吸引力的完美方法，同时会牺牲一点点性能。但是，非晶太阳能板不仅用于近距离泛光灯，而且还用于某些中等质量的灯。例如，Maxsa公司 在他们的用户高度评价的高质量太阳能泛光灯中使用了非晶态太阳能电池板。

Sunforce泛光灯带无定形面板

通常，您会发现泛光灯中使用的非晶太阳能板价格在20-70美元之间，通常以30-40美元的价格出售。这些“低端”泛光灯通常由塑料制成，太阳能电池板的外壳也由塑料制成。这些泛光灯通常用于房屋周围，以照亮较小的区域，例如前门。

在其泛光灯中使用非晶太阳能板的最著名的太阳能泛光灯公司包括Sunforce，Maxsa，Solar Illuminations等。

泛光灯中的单晶和多晶硅太阳能电池板

硅晶体太阳能电池板也用于许多泛光灯中。众所周知，单晶和多晶面板比薄膜面板具有明显的优势。它们具有更高的能源效率，因此它们需要的空间更少，以产生与无定形面板相同的电量，这非常适合泛光照明。硅晶面板的使用寿命也更长，并且其效率不会超过20年。但是这些面板的主要缺点是成本。单晶硅和多晶太阳能电池板的成本明显高于非晶太阳能电池板。这就是主要原因，为什么您通常会在“中频”和“高端”泛光灯下找到硅晶体光伏电池。

单晶面板可重复使用的革命投光灯

当我们谈论用于建筑物的大型太阳能电池组件时，单晶板效率更高，成本也更高。多晶板的有效性稍差，而且价格便宜。所以，如果我们将此太阳能照明，它会更有意义，如果单晶硅板被用于最昂贵和最强大的“高端”泛光灯和多晶板的要求很高，少“中到高端”泛光灯。实际上，在泛光灯上使用单晶面板还是多晶面板实际上并没有太大的区别。原因很简单，单晶和多晶电池之间的效率差异实际上并没有那么大，当需要多个大型太阳能电池板为建筑物供电时，可以更好地看出这一点。对于太阳能泛光灯，通常使用单个小型面板（或用于大功率泛光灯的单个或两个较大的太阳能面板）。在诸如泛光灯之类的小型设备中，实际上使用单晶面板还是多晶面板没有区别。哪个面板用于哪个泛光灯取决于每个制造商的偏好。一些太阳能泛光灯制造商仅使用单晶面板，其他一些则使用多晶硅，甚至有些泛光照明制造商（如“太阳能照明”）都在其产品中使用所有三种类型的太阳能电池板。

多晶面板的太阳能照明泛光灯

有趣的事情要注意的是单晶硅和多晶硅太阳能电池板也可以发现“低端”投光灯，虽然他们在更短的用“低端”泛光灯不是因为他们的成本较高的无定形的面板。通常，您会在700元范围的泛光灯中找到单晶面板，但也可以在功能强大的“高端”泛光灯中找到它们， 价格在数千元以上。多晶面板通常用于泛光灯，其价格在700元以上至3500元之间。这些“高端”太阳能泛光灯大多由金属外壳制成，可以保护照明设备和太阳能电池板，因此可以在任何天气条件下户外使用。强大的“高端”泛光灯通常用于照亮运动场，停车场，后院等大面积区域，还可以用作装饰灯照亮雕像，纪念碑，著名建筑物和其他地方。使用单晶面板的最著名的太阳能泛光灯制造商包括eLEDing，Reusable Revolution，Solar Goes Green，XEPA，Solar，Lightings等。使用多晶面板的最著名的太阳能泛光灯制造商是MicroSolar，东莞市蓝一和金属制品有限公司和太阳能照明等。