Photovoltaik-Modul UV-Lichtumwandlungsfolie:
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Kurze Antwort: Eine UV-Licht-Konversionsfolie ist eine Verkapselungsschicht, die ultraviolettes Licht absorbiert, das eine Siliziumzelle nicht nutzen kann, und es bei einer längeren Wellenlänge wieder emittiert, die die Zelle umwandeln kann. Die Folie ist mit einem Konversionsmaterial dotiert, das Photonen um 380 nm aufnimmt und nahe 530 nm emittiert, was in dem Bereich liegt, auf den eine Siliziumzelle gut anspricht. Der Gewinn ist real, aber bescheiden, da der UV-Anteil des Sonnenspektrums gering ist. Das bedeutendere Argument ist die Degradation: UV ist eine Hauptursache für die Vergilbung von Verkapselungsmaterialien und die Kreidung von Rückseitenfolien. Wird es also absorbiert, bevor es diese Schichten erreicht, verlängert dies die Modullebensdauer selbst dort, wo der Konversionsgewinn marginal ist. Ob sich die Folie ihren Preis verdient, hängt von der vorgesehenen Nutzungsdauer des Moduls ab und davon, ob das Verkapselungsmaterial, das sie ersetzt, bereits UV-stabilisiert war.
PV-Modulfertigung · von Jerry, Ooitech
Photovoltaikmodul-UV-Lichtkonversionsfolie
UV-Lichtkonversions-Verkapselungsfolie wird in der Photovoltaikindustrie auch allgemein als Lichtkonversionsfolie bezeichnet.
Sie ist darauf ausgelegt, die Leistungsabgabe von Photovoltaikmodulen zu verbessern und gleichzeitig die durch längere UV-Bestrahlung von Silizium-Solarzellen verursachte ultraviolette Degradation zu reduzieren.
In die Folie ist ein spezieller Lichtkonversionszusatz integriert. Er wandelt ansonsten wirkungsloses ultraviolettes Licht in blaues Licht im Wellenlängenbereich von 430–530 nm um. Dieser Bereich entspricht in etwa dem hocheffizienten Absorptionsbereich kristalliner Silizium-Solarzellen.
Zwei Kernfunktionen der Lichtkonversionsfolie
1. UV-Schutz und reduzierte Solarzellendegradation
Ultraviolette Degradation, allgemein als UVID bezeichnet, kann die Leistung von Solarzellen beeinträchtigen.
Lichtkonversionsfolie trägt dazu bei, zu verhindern, dass ultraviolette Strahlung die Solarzellen direkt erreicht. Dies schützt die Stabilität der Passivierungsschicht und verlangsamt die Leistungsdegradation des PV-Moduls.
2. Sekundäre Nutzung von Lichtenergie zur Verbesserung der Stromerzeugung
Anstatt ultraviolette Strahlung einfach zu blockieren, verfolgt die Lichtkonversionsfolie einen konversionsbasierten Ansatz. Die Lichtkonversionszusätze in der Folie wandeln ansonsten unbrauchbares ultraviolettes Licht in blaues Licht um, das von den Solarzellen effektiver absorbiert werden kann.
Kernarbeitsprinzip der Lichtkonversionsfolie
Die Folie wandelt Lichtenergie durch die optischen Effekte der Stokes-Verschiebung und des Down-Shiftings, auch als DS bezeichnet, um.
Drei Schlüsselparameter zur Bewertung von Lichtkonversionsfolien
1. Quantenkonversionseffizienz
Die Quantenkonversionseffizienz ist ein Schlüsselindikator zur Bewertung der Fähigkeit der Folie, ultraviolette Photonen in Licht in einem Wellenlängenbereich umzuwandeln, den kristalline Silizium-Solarzellen effektiv absorbieren können.
2. Optische Transmission
Im ultravioletten Wellenlängenbereich von 280–380 nm liegt die Transmission der Verkapselungsfolie unter 20%.
3. Langzeit-Witterungsbeständigkeit
Die Langzeit-Witterungsbeständigkeit ist ein weiterer kritischer Parameter bei der Bewertung von Lichtkonversionsfolien für Photovoltaikmodule. Sie bestimmt, ob die Folie ihre optische Konversions- und Schutzleistung während des langfristigen Betriebs im Freien aufrechterhalten kann.
Verwandt: TOPCon UVID und die Aufteilung in r-UVID / ir-UVID erklärt den Verlust auf Zellebene, den diese Folien begrenzen sollen.
Weiterführende Literatur und Hintergrunddaten
Öffentlich zugängliches Referenzmaterial zu diesem Thema, veröffentlicht von den Organisationen, die die Technologie-Roadmap und die Marktdaten der Branche pflegen:
