光伏组件的梯次利用研究【字数：7358】
摘 要随着科技的发展日新月异和全球传统化石能源的不断枯竭，伴随而来的是新能源的崛起。其中光伏发电以其诸多优势引起了人们对该行业广泛的关注，光伏行业也在不断的发展壮大。但是，光伏发电行业越来越普及的今天，光伏组件产生的失效问题也在困扰着人们。废旧光伏组件如果不能得到妥善地处置，将会对整体环境问题产生重大的影响，造成污染。光伏回收和无害化处理是当前业界非常关注的问题，如何解决光伏失效以及失效后的梯次利用研究，已成为了这个行业发展的重中之重。为了解决这个严峻的问题，需要整个国家和社会不断地去努力。本文主要综述了光伏行业的背景发展现状和分布式光伏电站的组成，以及光伏组件的失效分析技术与回收应用，最后是对整个光伏行业前景的展望。
目 录
第一章 绪论 5
1.1研究背景 5
第二章 分布式光伏发电站的原理与构成 6
2.1 分布式光伏发电概论 6
2.2分布式光伏发电站 6
2.2.1分布式光伏发电站的构成 6
2.2.2太阳能电池组件 6
2.2.3蓄电池 6
2.2.4逆变器 6
2.2.5监测系统 7
2.3光伏组件的结构 7
2.3.1 太阳能组件结构 7
2.3.2太阳能电池 7
2.3.3封装胶膜 7
2.3.4背板 7
2.3.5玻璃 7
第三章 光伏组件的失效分析 9
3.1光伏组件测试失败率分析 9
3.1.1失效公式 9
3.1.2失效测试大数据分析 9
3.2光伏组件可靠性分析 9
3.3导致失效的主要因素 13
第四章 废旧光伏组件的回收手段及回收意义 15
4.1回收原因 15
4.2方法分析 15
4.2.1无机酸溶解法 15
4.2.2固定容器热处理法 16
4.2.3硫化床反应器热处理法 16
4.2.4有机酸溶解法 16
4.2.5物理分离法 16
4.3废旧光伏组件再回收具有重大的意义 16
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
/> 4.3.2大部分材料仍可循环利用 17
4.3.3经济社会效益显著 17
4.3.4构建绿色环保的绿色产业体系 17
致 谢 18
参考文献 19
第一章 绪论
1.1研究背景
随着时代的发展和进步，传统化石能源对环境的危害日益严重。此时，世界各国已将注意力转向可再生能源，希望可再生能源能够改变人类能源结构，促进长期可持续发展。太阳能光伏发电由于其清洁，环保等优势，已成为吸引世界瞩目和注重发展的新兴产业之一。
中国是世界上最丰富的太阳能资源国家之一。在总面积超过2/3的地区，年日照时数超过2000小时，年辐射量超过5,000MJ/㎡。据统计分析，中国陆地太阳总辐射量为3.3×103~8.4×103 MJ/㎡，相当于2.4×10亿吨标准煤储量。在此背景下，全球光伏发电产业发展迅速，产业规模不断扩大。中国的光伏发电产业也发展迅速。光伏发电已成为中国为数不多的有望达到国际领先水平的行业之一。
在国家政策的支持下，中国的光伏产业发展迅速。从2013年到2016年，中国新增光伏发电量连续四年位居世界第一。 2016年，新增装机容量达到34.54GW，同比增长126.31％，占全球总装机容量的45.65％。截至2016年底，我国累计装机容量达到77.42GW，继续超越德国，成为世界第一。近年来，根据光伏发电规模和发电成本，国家逐步降低了光伏电站的基准电网价格。然而，在分布式光伏，领跑者项目和光伏扶贫项目的推动支持下，中国的光伏产业仍有巨大的发展空间。
第二章 分布式光伏发电站的原理与构成
2.1 分布式光伏发电概论
分布式光伏发电是一项新兴的高新技术，具有广阔的发展前景和前途。它具有输出功率小、使用方便、绿色清洁和环保等特点。分布式光伏发电指的是采用就近发电、就近并网、就近转换、就近使用等原则，利用光伏组件将太阳能转化为电能的小型发电系统。既可以缓解当地电力短缺的状况，又可以解决长距离输电造成的损失问题，也可以作为公共电网的后备，与公共电网一起向附近居民供电。这对于优化我国能源结构，加快发展新能源产业，促进节能减排，控制环境污染具有重要意义。
2.2分布式光伏发电站
2.2.1分布式光伏发电站的构成
分布式光伏发电站的主要组成部分有太阳能电池组件、光伏阵列、逆变器、蓄电池、直流汇流箱、直流配电柜、监测系统等。其基本工作方模式是当太阳辐射时，太阳能电池模块将太阳能转换为电能，通过直流汇流箱送至直流配电柜，由逆变器转换为交流电源，供建筑物自身负荷，冗余或者不足的电源由连接的公共电网调节。
2.2.2太阳能电池组件
太阳能组件是分布式光伏发电站的核心部件之一。最广泛使用的太阳能组件是晶体硅太阳能电池。太阳能电池通常由高纯度硅制成，是一种半导体PN结器件。晶体硅太阳电池可分为为单晶硅和多晶硅太阳电池，按发电效率的顺序可分为非晶硅薄膜太阳电池、多晶硅电池、单晶硅电池和薄膜复合晶体硅电池。它的作用是将太阳能转化为电能，储存在蓄电池中或推动负载工作。晶体硅太阳电池由五部分组成，主要包括：光伏玻璃盖板、EVA封装膜、晶体硅电池、光伏背板、铝金属框架和接线盒。每种重要成分的比例约为玻璃70%，铝边框10%，密封胶10%，硅5%，以及银、铟、镓等稀有金属1~2%。具有抗风、防雹、方便安装等特点。
2.2.3蓄电池
蓄电池的功能是在有太阳光照时存储太阳能电池板的能量。 电池通常使用免维护的铅酸电池，还有镍氢电池，镍镉电池等。蓄电池的主要性能指标包括额定容量，低温放电和充电性能，充电效率，恢复性能和深度放电后的使用寿命等。
2.2.4逆变器
目 录
第一章 绪论 5
1.1研究背景 5
第二章 分布式光伏发电站的原理与构成 6
2.1 分布式光伏发电概论 6
2.2分布式光伏发电站 6
2.2.1分布式光伏发电站的构成 6
2.2.2太阳能电池组件 6
2.2.3蓄电池 6
2.2.4逆变器 6
2.2.5监测系统 7
2.3光伏组件的结构 7
2.3.1 太阳能组件结构 7
2.3.2太阳能电池 7
2.3.3封装胶膜 7
2.3.4背板 7
2.3.5玻璃 7
第三章 光伏组件的失效分析 9
3.1光伏组件测试失败率分析 9
3.1.1失效公式 9
3.1.2失效测试大数据分析 9
3.2光伏组件可靠性分析 9
3.3导致失效的主要因素 13
第四章 废旧光伏组件的回收手段及回收意义 15
4.1回收原因 15
4.2方法分析 15
4.2.1无机酸溶解法 15
4.2.2固定容器热处理法 16
4.2.3硫化床反应器热处理法 16
4.2.4有机酸溶解法 16
4.2.5物理分离法 16
4.3废旧光伏组件再回收具有重大的意义 16
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
/> 4.3.2大部分材料仍可循环利用 17
4.3.3经济社会效益显著 17
4.3.4构建绿色环保的绿色产业体系 17
致 谢 18
参考文献 19
第一章 绪论
1.1研究背景
随着时代的发展和进步，传统化石能源对环境的危害日益严重。此时，世界各国已将注意力转向可再生能源，希望可再生能源能够改变人类能源结构，促进长期可持续发展。太阳能光伏发电由于其清洁，环保等优势，已成为吸引世界瞩目和注重发展的新兴产业之一。
中国是世界上最丰富的太阳能资源国家之一。在总面积超过2/3的地区，年日照时数超过2000小时，年辐射量超过5,000MJ/㎡。据统计分析，中国陆地太阳总辐射量为3.3×103~8.4×103 MJ/㎡，相当于2.4×10亿吨标准煤储量。在此背景下，全球光伏发电产业发展迅速，产业规模不断扩大。中国的光伏发电产业也发展迅速。光伏发电已成为中国为数不多的有望达到国际领先水平的行业之一。
在国家政策的支持下，中国的光伏产业发展迅速。从2013年到2016年，中国新增光伏发电量连续四年位居世界第一。 2016年，新增装机容量达到34.54GW，同比增长126.31％，占全球总装机容量的45.65％。截至2016年底，我国累计装机容量达到77.42GW，继续超越德国，成为世界第一。近年来，根据光伏发电规模和发电成本，国家逐步降低了光伏电站的基准电网价格。然而，在分布式光伏，领跑者项目和光伏扶贫项目的推动支持下，中国的光伏产业仍有巨大的发展空间。
第二章 分布式光伏发电站的原理与构成
2.1 分布式光伏发电概论
分布式光伏发电是一项新兴的高新技术，具有广阔的发展前景和前途。它具有输出功率小、使用方便、绿色清洁和环保等特点。分布式光伏发电指的是采用就近发电、就近并网、就近转换、就近使用等原则，利用光伏组件将太阳能转化为电能的小型发电系统。既可以缓解当地电力短缺的状况，又可以解决长距离输电造成的损失问题，也可以作为公共电网的后备，与公共电网一起向附近居民供电。这对于优化我国能源结构，加快发展新能源产业，促进节能减排，控制环境污染具有重要意义。
2.2分布式光伏发电站
2.2.1分布式光伏发电站的构成
分布式光伏发电站的主要组成部分有太阳能电池组件、光伏阵列、逆变器、蓄电池、直流汇流箱、直流配电柜、监测系统等。其基本工作方模式是当太阳辐射时，太阳能电池模块将太阳能转换为电能，通过直流汇流箱送至直流配电柜，由逆变器转换为交流电源，供建筑物自身负荷，冗余或者不足的电源由连接的公共电网调节。
2.2.2太阳能电池组件
太阳能组件是分布式光伏发电站的核心部件之一。最广泛使用的太阳能组件是晶体硅太阳能电池。太阳能电池通常由高纯度硅制成，是一种半导体PN结器件。晶体硅太阳电池可分为为单晶硅和多晶硅太阳电池，按发电效率的顺序可分为非晶硅薄膜太阳电池、多晶硅电池、单晶硅电池和薄膜复合晶体硅电池。它的作用是将太阳能转化为电能，储存在蓄电池中或推动负载工作。晶体硅太阳电池由五部分组成，主要包括：光伏玻璃盖板、EVA封装膜、晶体硅电池、光伏背板、铝金属框架和接线盒。每种重要成分的比例约为玻璃70%，铝边框10%，密封胶10%，硅5%，以及银、铟、镓等稀有金属1~2%。具有抗风、防雹、方便安装等特点。
2.2.3蓄电池
蓄电池的功能是在有太阳光照时存储太阳能电池板的能量。 电池通常使用免维护的铅酸电池，还有镍氢电池，镍镉电池等。蓄电池的主要性能指标包括额定容量，低温放电和充电性能，充电效率，恢复性能和深度放电后的使用寿命等。
2.2.4逆变器
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