Einleitung
Eine Solarzelle ist ein Halbleiter-Photovoltaikgerät, das den photovoltaischen Effekt zur Umwandlung nutzt Solarenergiesystem direkt in Strom umwandeln. Es handelt sich hauptsächlich um ein photovoltaisches Gerät, das nach dem Prinzip des Halbleiter-PN-Übergangs hergestellt wird. Es kann die Sonnenenergie auf seiner Oberfläche bei Sonneneinstrahlung in elektrische Energie umwandeln und weist einen hohen Umwandlungswirkungsgrad auf. Daher wird es als Solarzelle bezeichnet.
Wie Solarzellen funktionieren
Solarenergie ist eine Art Strahlungsenergie. Die Nutzung der Solarstromerzeugung muss mit Hilfe von Energiewandlern in elektrische Energie umgewandelt werden. Es gibt zwei Möglichkeiten, Solarenergie zu erzeugen: die Umwandlung von Licht in Wärme und Strom und die direkte Umwandlung von Licht in Strom.
① Licht-Wärme-Strom-Umwandlungsmethode unter Verwendung von Sonnenstrahlung zur Stromerzeugung. Im Allgemeinen wird die vom Sonnenkollektor absorbierte Wärmeenergie in Dampf umgewandelt und treibt dann den Turbinengenerator zur Stromerzeugung an.
② Die photoelektrische Direktumwandlungsmethode nutzt den photoelektrischen Effekt, um Sonnenstrahlungsenergie direkt in Elektrizität und Licht umzuwandeln – das Grundgerät ist die Umwandlung von Solarzellen.
Wie ist der Solarzellenmarkt heute?
Eine Solarzelle ist ein Gerät, das Lichtenergie nutzt, um diese in Elektrizität umzuwandeln, und das vielfältige Anwendungsmöglichkeiten bietet. Derzeit werden Solarzellen in einer Vielzahl von häuslichen und industriellen Anwendungen eingesetzt, darunter Balkon-Solaranlagen, kommerzielle industrielle Energiespeicherung.
Der Einsatz von Solarzellen wird vor allem aufgrund folgender Faktoren immer häufiger eingesetzt:
1. Erneuerbare Energie: Solarenergie ist eine saubere Energiequelle und umweltfreundlich, da sie im Vergleich zu herkömmlichen fossilen Brennstoffen keine Treibhausgase und Luftschadstoffe produziert.
2. Kostensenkung: Mit der Weiterentwicklung der Technologie und dem Skaleneffekt sinken die Herstellungskosten von Solarzellen weiter.
3. Politische Unterstützung: Der Staat hat politische Maßnahmen eingeführt, um die Entwicklung erneuerbarer Energien zu fördern, wie z. B. Subventionspolitik und Steueranreize. Diese politische Unterstützung für die Solarindustrie bietet ein günstiges Umfeld für die Entwicklung.
Arten von Solarbatterien
Blei-Säure-Batterie
Blei-Säure-Batterien sind seit Jahrzehnten eine tragende Säule der Energiespeicherindustrie und bekannt für ihre Zuverlässigkeit und Kosteneffizienz. Es gibt zwei Haupttypen von Blei-Säure-Batterien: geflutete Blei-Säure-Batterien und versiegelte Blei-Säure-Batterien.
Überflutete Blei-Säure-Batterien erfordern eine regelmäßige Wartung, um den Wasserstand zu überprüfen und eine optimale Leistung sicherzustellen. Andererseits sind versiegelte Blei-Säure-Batterien, einschließlich absorbierender Glasmatten (AGM) und Gel-Batterien, wartungsfreie Optionen, die mehr Sicherheit und Vielseitigkeit bieten.
Lithiumionen-Eisenphosphat (LiFePO4) und -Lithiumionen-Nickelkobaltoxid (NMC)
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All-in-One-EnergiespeichersystemBatterie-Energiespeichersystem-Container | BESS
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All-in-One-Energiespeichersystem
665-Volt-Batterie-Energiespeichersystem ESS Lifepo4-Batteriesatz-Solarbatterien
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All-in-One-Energiespeichersystem
48V 400Ah 20KW LiFePO4 Batterie Server Rack Batterie Lithiumbatterie Energiespeichersystem
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All-in-One-Energiespeichersystem
5 kW 5 kW LiFePO4-Lithiumbatterie, All-in-One-Wechselrichter-Powerwall-Batterie – KHLiTech ESS
Lithium-Ionen-Batterien haben in den letzten Jahren aufgrund ihrer höheren Energiedichte, längeren Lebensdauer und geringeren Gewicht als herkömmliche Blei-Säure-Batterien an Popularität gewonnen. Unter den für Solaranwendungen geeigneten Lithium-Ionen-Varianten sind Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LiFePO4) für ihre hervorragende thermische Stabilität und Sicherheitseigenschaften bekannt. Eine weitere bemerkenswerte Variante ist die Nickel-Mangan-Kobaltoxid-Lithiumbatterie (NMC), die eine hohe Energiedichte mit Leistungsfähigkeit in Einklang bringt und sich ideal für anspruchsvolle Solaranwendungen eignet.
Flüssigkeitsstrombatterie
Fluid-Flow-Batterien sind ein innovativer Ansatz zur Energiespeicherung und bieten einzigartige Vorteile wie Skalierbarkeit und lange Zyklenlebensdauer. Was Vanadium-Redox-Flow-Batterien in diesem Bereich auszeichnet, ist ihre Fähigkeit, Leistung und Energie zu entkoppeln, was eine flexible Anpassung an die Anforderungen eines bestimmten Solarsystems ermöglicht. Flüssigkeitsdurchflusszellen eignen sich hervorragend für Anwendungen, die lange Lagerzeiten oder häufige Tiefentladungen erfordern, und eignen sich daher ideal für netzgekoppelte Solaranlagen, die auf maximale Effizienz ausgelegt sind.
Wie wählen Sie die besten Solarzellen für Ihre Bedürfnisse aus?
Kapazität und Spannung
Bei der Auswahl der richtigen Solarbatterie müssen die Kapazitäts- und Spannungsanforderungen einer bestimmten Solaranlage berücksichtigt werden. Die Kapazität wird üblicherweise in Kilowattstunden (kWh) gemessen und gibt an, wie viel Energie die Batterie speichern kann. Um eine zuverlässige Stromversorgung zu gewährleisten, muss die Kapazität des Akkus zu Ihrem Energieverbrauchsverhalten passen.
Es ist auch wichtig, die Spannungsanforderungen für die Kompatibilität von Solarmodulen und Wechselrichtern zu bewerten. Die richtigen Spannungswerte sorgen für eine effiziente Energieübertragung zwischen den Komponenten und optimieren die Systemleistung.
Lebensdauer und Garantie
Die Zyklenlebensdauer ist die Anzahl der Lade-/Entladezyklen, die eine Solarzelle durchlaufen kann, während sie ihr Leistungsniveau über einen längeren Zeitraum beibehält. Je länger die Zyklenlebensdauer, desto besser sind auf lange Sicht die Haltbarkeit und die Wirtschaftlichkeit. Bei der Auswahl einer Solarbatterie ist es wichtig, die Anweisungen des Herstellers hinsichtlich der Lebensdauererwartungen bei typischer Nutzung zu prüfen.
Es ist auch wichtig, die Garantiebedingungen zu berücksichtigen, die sicherstellen, dass die Batterie über einen bestimmten Zeitraum nicht vorzeitig ausfällt oder sich erheblich verschlechtert. Die Wahl einer Batterie mit erweiterter Garantie bietet Sicherheit und einen Mehrwert im Hinblick auf langfristige Zuverlässigkeit.
Entladungstiefe (DoD)
Die Entladungstiefe (DoD) ist ein Schlüsselfaktor bei der Auswahl einer Solarzelle, da sie bestimmt, wie viel der gespeicherten Energie genutzt werden kann, bevor sie wieder aufgeladen werden muss. Je höher der Prozentsatz der Entladungstiefe, desto mehr Energie steht der Batterie zur Verfügung, kann sich jedoch auf die Lebensdauer der Batterie auswirken.
Es wird empfohlen, ein Gleichgewicht zwischen der Maximierung der verfügbaren Kapazität und der Schonung der Batterielebensdauer zu finden, indem Sie einen DoD-Wert wählen, der mit Ihren täglichen Energieverbrauchsmustern übereinstimmt. Wenn Sie das DoD verstehen und es auf Ihre spezifischen Bedürfnisse zuschneiden, können Sie die Lebensdauer Ihrer Batterie verlängern.
Richtige Platzierung und Belüftung
Solarzellen sollten an einem gut belüfteten Ort aufgestellt werden, um eine Überhitzung zu vermeiden, die ihre Effizienz und Lebensdauer verringern kann. Idealerweise sollten Solarzellen an einem kühlen, trockenen Ort ohne direkte Sonneneinstrahlung und extreme Temperaturen installiert werden.
Um die beim Lade- und Entladevorgang entstehende Wärme abzuführen, ist eine ausreichende Belüftung unerlässlich. Der richtige Standort gewährleistet nicht nur eine optimale Leistung, sondern minimiert auch die Brandgefahr durch Überhitzung.
Regelmäßige Inspektion und Reinigung
Routinemäßige Inspektionen Ihrer Solarzellenanlage sind unerlässlich, um potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen und einen unterbrechungsfreien Betrieb sicherzustellen. Überprüfen Sie das Gerät regelmäßig auf Anzeichen von physischen Schäden, Undichtigkeiten oder ungewöhnlichem Verhalten, wie z. B. Überhitzung während des Ladevorgangs. Auch die Reinigung ist von entscheidender Bedeutung. Stellen Sie sicher, dass keine Korrosion oder Schmutzablagerungen an den Batteriepolen den ordnungsgemäßen elektrischen Kontakt beeinträchtigen könnten.
Vorteile von Solarpanel-Batterien
Sparen Sie Geld
Sonnenkollektoren können die Stromrechnung erheblich senken. Nach der Installation kann der tagsüber von Solarmodulen erzeugte Strom direkt zur Deckung des Strombedarfs Ihres Hauses oder Unternehmens verwendet werden, sodass weniger Strom aus dem Netz gekauft werden muss. Im Laufe der Zeit können die eingesparten Stromrechnungen die Kosten für die Installation der Solaranlage decken und sogar eine finanzielle Rendite generieren.
Energiesparen
Solarenergie ist eine nahezu unerschöpfliche natürliche Ressource, und der Einsatz von Sonnenkollektoren zur Umwandlung von Sonnenenergie in Elektrizität trägt dazu bei, die Abhängigkeit von traditionellen Energiequellen wie fossilen Brennstoffen zu verringern. Dies verringert nicht nur den Druck auf die endlichen Ressourcen der Erde, sondern trägt auch dazu bei, den Gesamtenergieverbrauch zu senken.
Gehendes Grün
Der durch Sonnenkollektoren erzeugte Strom ist völlig sauber und erzeugt keine Treibhausgase oder andere Schadstoffe. Dies ist äußerst wichtig für die Eindämmung des Klimawandels, die Verbesserung der Luftqualität und den Schutz der Umwelt. Durch die Umstellung auf Solarenergie können Einzelpersonen und Unternehmen ihren CO2-Fußabdruck reduzieren und zu einer grüneren, nachhaltigeren Zukunft beitragen.
Unbeeinflusst von Netzausfällen
Mit installierten Solarmodulen kann ein Haus oder ein Unternehmen auch bei einem Stromausfall mit dem in Solarzellen gespeicherten Strom weiter betrieben werden. Dies ist besonders wichtig in Gebieten, in denen es häufig zu Stromausfällen kommt.
Welche Solarspeicheroption soll ich wählen?
Gleichstromgekoppelte Energiesysteme
Der Gleichstrom der Photovoltaikmodule wird über einen Controller in einer Batteriebank gespeichert und das Netz kann die Batterie auch über einen bidirektionalen DC-AC-Wandler laden. Der Sammelpunkt der Energie liegt am DC-Batteriepol.
Das Funktionsprinzip der DC-Kopplung: Bei laufender PV-Anlage wird die Batterie über den MPPT-Regler geladen; Wenn ein Bedarf von der elektrischen Last besteht, gibt die Batterie den Strom ab und der Strom wird von der Last eingestellt. Der Speicher ist an das Netz angeschlossen, bei kleiner Last und voller Batterie kann die PV-Anlage Strom ins Netz einspeisen. Wenn die Lastleistung größer als die PV-Leistung ist, können das Netz und die PV die Last gleichzeitig mit Strom versorgen. Da weder die PV-Leistung noch die Lastleistung stabil sind, ist es auf die Batterie angewiesen, die Systemenergie auszugleichen.
AC-gekoppelte Energiesysteme
Bei der AC-Kopplung wird, wie in der Abbildung unten dargestellt, der Gleichstrom der PV-Module über einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt, der direkt an die Last oder an das Netz gespeist wird, das auch über einen Bi-Akku in die Batterie geladen werden kann. gerichteter bidirektionaler DC-AC-Wandler. Der Energiebündelungspunkt liegt am AC-Ende.
Das Funktionsprinzip der AC-Kopplung: Sie enthält ein PV-Stromversorgungssystem und ein Batteriestromversorgungssystem. Die Photovoltaikanlage besteht aus einer Photovoltaikanlage und einem netzgekoppelten Wechselrichter; Das Batteriesystem besteht aus einer Batteriebank und einem bidirektionalen Wechselrichter. Diese beiden Systeme können entweder unabhängig voneinander arbeiten, ohne sich gegenseitig zu stören, oder sie können vom Netz getrennt werden, um ein Mikronetzsystem zu bilden.
Vor-und Nachteile
(1) Unter dem Kostengesichtspunkt unterscheiden sich DC-Kopplung und AC-Kopplung in der Konfiguration von Solarenergiespeichersystemen. Ein DC-gekoppeltes System umfasst normalerweise eine Steuerung, einen bidirektionalen Wechselrichter und einen Schaltschalter, während ein AC-gekoppeltes System einen netzgekoppelten Wechselrichter, einen bidirektionalen Wechselrichter und einen Stromverteilerschrank umfasst. Angesichts der geringeren Kosten der Steuerung im Vergleich zum netzgekoppelten Wechselrichter und der Tatsache, dass der Schaltschalter wirtschaftlicher ist als der Verteilerschrank, bietet das DC-gekoppelte Programm mehr Vorteile bei den Ausrüstungs- und Installationskosten, insbesondere wenn das DC-gekoppelte Programm das übernimmt Bei der All-in-One-Maschine mit integrierter Steuerung und Wechselrichter ist der Kostenvorteil offensichtlicher.
(2) Hinsichtlich der Anwendbarkeit haben gleichstromgekoppelte und wechselstromgekoppelte Systeme ihre eigenen Eigenschaften. Im DC-gekoppelten System sind Controller, Batterie und Wechselrichter enger miteinander verbunden und bilden eine Reihenschaltung, was das System weniger flexibel macht. Für das neu gebaute netzunabhängige System ist es jedoch möglich, das Design entsprechend anzupassen Benutzerspezifische Lastleistung und Leistungsbedarf, was besser anwendbar ist. DC-gekoppelte Systeme eignen sich jedoch grundsätzlich für Kleinanlagen von 500 kW und darunter. Im Gegensatz dazu bieten AC-gekoppelte Systeme eine größere Flexibilität durch die Parallelschaltung von netzgekoppeltem Wechselrichter, Batterien und bidirektionalem Wechselrichter. In Fällen, in denen bereits ein PV-System installiert ist und ein Speichersystem hinzugefügt werden soll, wäre die AC-Kopplung besser geeignet, da sie das spätere Hinzufügen von Batterien und bidirektionalen Wechselrichtern ermöglicht, ohne die bestehende PV-Systemkonfiguration zu beeinträchtigen.
(3) DC-gekoppelte und AC-gekoppelte Systeme haben jeweils Vor- und Nachteile im Hinblick auf Effizienzvergleiche. Wenn der Tagesstromverbrauch des Nutzers höher ist als der Nachtstromverbrauch, ist das AC-gekoppelte System besser geeignet, da die PV-Module über den netzgekoppelten Wechselrichter direkt an die Last geliefert werden können, was zu einem Wirkungsgrad von über 96 % führt. Für Nutzer, die tagsüber weniger Strom und nachts mehr verbrauchen, ist dagegen ein DC-gekoppeltes System günstiger, da der PV-Strom über den Regler direkt in der Batterie gespeichert werden kann, was zu einem Wirkungsgrad von etwa 95 % führt. oder mehr. AC-gekoppelte Systeme erfordern in diesem Fall zwei Energieumwandlungen: Der von der PV erzeugte Gleichstrom wird zunächst in Wechselstrom umgewandelt und dann über einen bidirektionalen Wechselrichter zur Speicherung wieder in Gleichstrom umgewandelt, was zu einem geringeren Wirkungsgrad von etwa 90 % führt.
Wie viel kosten Solarzellen?
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Typ
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Größe
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Kosten
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Bleisäure
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Gängige Elektroautobatterien oder Starterbatterien
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$ 250 / kWh
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Li-ion
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Gruppe 24 – Gruppe 27
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$ 800 / kWh
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Flow-Batterie
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Es ist ein großer Behälter.
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350 $/kWh
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Solarbatteriemarken
Bei Keheng, einem führenden Hersteller von Li-Ionen-Batterien in China, wissen wir, dass es auf dem Markt viele großartige Solarzellenmarken gibt. Zu diesen Marken gehören unter anderem SunPower, LG, Panasonic, Canadian Solar, Trina Solar, Jinko Solar, Tesla und viele mehr. Jede Marke verfügt über einzigartige Stärken und Merkmale und bietet Verbrauchern auf der ganzen Welt eine große Auswahl.
In diesem hart umkämpften Markt sind wir, Keheng, jedoch weiterhin bestrebt, unseren Kunden Lithium-Ionen-Batterien und Batteriepakete höchster Qualität zu liefern, wobei der Schwerpunkt auf Innovation und Qualität liegt. Zu unseren Produktionsanlagen gehören eine eigene Batteriefabrik und eine Batteriepackanlage, sodass wir eine vielfältige Palette an Batterieenergielösungen für eine Vielzahl von Projekten anbieten können.
Unsere Produkte haben zahlreiche Zertifizierungen wie MSDS, UN38.3, IEC, UL, CB und ISO9001:2015 erhalten. Egal, ob Sie nach Batterien für Elektrofahrzeuge, Industriebatterien oder Energiespeicherbatterien suchen, wir können jeden Ihrer Anforderungen erfüllen.
Woraus bestehen andere Arten von Solarzellen?
Monokristalline Siliziumzellen
Monokristallines Silizium ist ein Kristall mit grundsätzlich identischer Gitterorientierung, es hat ein Diamantgitter, harte und spröde Kristalle, metallischen Glanz und kann Elektrizität leiten, aber die Leitfähigkeit ist nicht so gut wie die von Metall, und mit zunehmender Temperatur wird es ein gutes Halbleitermaterial.
Der Herstellungsprozess für monokristalline Silizium-Solarzellen ist aufwändig, daher ist monokristallines Silizium teuer.
Polykristalline Siliziumzellen
Die Produktion von Solarzellen aus polykristallinem Silizium entspricht der von monokristallinen Siliziumzellen oder ist sogar noch größer und eines der Hauptprodukte auf dem Markt für Photovoltaikzellen. Im Vergleich zu monokristallinen Siliziumbatterien sind die Preise für polykristallines Silizium niedriger. Der Umwandlungswirkungsgrad kommerzieller polykristalliner Siliziumbatteriemodule beträgt im Allgemeinen 12 % bis 14 %, und der Umwandlungswirkungsgrad von polykristallinem Silizium wurde bis zu 17 % bis 19.8 % erreicht. Halbleitereigenschaften sind für hervorragende Halbleitermaterialien äußerst wichtig, Spuren von Verunreinigungen können jedoch ihre elektrische Leitfähigkeit stark beeinträchtigen.
Solarzellen aus amorphem Silizium
Amorphe Siliziumbatterien sind kostengünstig und lassen sich leicht in großen Mengen herstellen, aber die photoelektrische Umwandlungseffizienz ist gering, die Stabilität ist nicht so gut wie bei kristallinem Silizium und die Effizienz der Batterie ist gering und lässt mit der Zeit nach.
Dünnschicht-Solarzellen
Mehrkomponentige Dünnschicht-Solarzellenmaterialien für anorganische Salze, einschließlich Galliumarsenid-Ⅲ-V-Verbindungen, Cadmiumsulfid, Cadmiumtellurid und Kupfer-Indiumselenid-Dünnschichtbatterien. Da Verbindungshalbleiter mehr oder weniger giftig sind und leicht die Umwelt verschmutzen, ist die Produktion gering und wird häufig zu besonderen Anlässen verwendet.
2 Gedanken zu „Ein umfassender Leitfaden zur Solarbatterietechnologie“
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