Sistem pembangkit listrik fotovoltaik terutama terdiri dari modul fotovoltaik, pengontrol, inverter, baterai, dan aksesori lainnya (koneksi jaringan tidak memerlukan baterai). Berdasarkan ketergantungannya pada jaringan listrik publik, sistem ini dibagi menjadi sistem off-grid dan terhubung ke jaringan. Sistem off-grid beroperasi secara mandiri dan tidak perlu bergantung pada jaringan listrik. Sistem fotovoltaik off-grid dilengkapi dengan baterai dengan fungsi penyimpanan energi, yang dapat menjamin stabilitas daya sistem dan dapat menyuplai daya ke beban ketika sistem fotovoltaik tidak menghasilkan listrik pada malam hari atau pembangkit listrik tidak mencukupi pada saat hujan. hari.
Terlepas dari bentuknya, prinsip kerjanya adalah komponen fotovoltaik mengubah energi cahaya menjadi arus searah, dan arus searah diubah menjadi arus bolak-balik di bawah aksi inverter, yang pada akhirnya mewujudkan fungsi konsumsi listrik dan akses Internet.
1. Modul fotovoltaik
Modul fotovoltaik adalah bagian inti dari keseluruhan sistem pembangkit listrik. Mereka terdiri dari lembaran modul fotovoltaik atau modul fotovoltaik dengan spesifikasi berbeda yang dipotong dengan mesin pemotongan laser atau mesin pemotong kawat baja. Karena arus dan tegangan satu sel fotovoltaik sangat kecil, maka harus dihubungkan secara seri untuk memperoleh tegangan tinggi, kemudian dihubungkan secara paralel untuk memperoleh arus tinggi, dikeluarkan melalui dioda (untuk mencegah arus balik), dan kemudian dikemas dalam baja tahan karat, aluminium, atau nonlogam lainnya. Pada rangka, pasang kaca atas dan panel belakang, isi dengan nitrogen, dan segel. Menggabungkan modul fotovoltaik secara seri dan paralel membentuk susunan modul fotovoltaik persegi, juga disebut susunan fotovoltaik.
Prinsip kerja: Sinar matahari menyinari sambungan pn semikonduktor membentuk pasangan lubang-elektron baru. Di bawah aksi medan listrik persimpangan pn, lubang mengalir dari daerah p ke daerah n, dan elektron mengalir dari daerah n ke daerah p. Setelah rangkaian terhubung, Buatlah arus listrik. Fungsinya adalah mengubah energi matahari menjadi energi listrik dan mengirimkannya ke baterai untuk disimpan atau untuk meningkatkan kerja beban.
Jenis komponen:
① Silikon monokristalin: Tingkat konversi fotolistrik ≈ 18%, hingga 24%, yang merupakan tingkat konversi tertinggi di antara semua modul fotovoltaik. Umumnya dikemas dengan kaca tempered dan resin tahan air. Ini kuat dan tahan lama, dan masa pakainya umumnya hingga 25 tahun.
②Silikon polikristalin: Tingkat konversi fotolistrik adalah ≈14%, yang mirip dengan proses produksi silikon monokristalin. Perbedaan antara silikon polikristalin adalah tingkat konversi fotolistriknya lebih rendah, harganya lebih rendah, dan masa pakainya lebih pendek. Namun bahan silikon polikristalin mudah dibuat, menghemat konsumsi daya, dan memiliki biaya produksi yang rendah. , jadi telah dikembangkan dengan penuh semangat.
③Silikon amorf: Tingkat konversi fotolistrik adalah ≈10%. Ini sangat berbeda dari metode produksi silikon monokristalin dan silikon polikristalin. Ini adalah sel surya film tipis. Prosesnya sangat disederhanakan, konsumsi bahan silikon sangat kecil, dan konsumsi daya lebih rendah. Keunggulan utamanya adalah dapat menghasilkan listrik dalam kondisi minim cahaya.
2. Pengontrol Pengisi Daya (digunakan dalam sistem off-grid)
Pengontrol fotovoltaik adalah perangkat kontrol otomatis yang secara otomatis dapat mencegah baterai dari pengisian daya yang berlebihan dan pengosongan yang berlebihan. Menggunakan mikroprosesor CPU berkecepatan tinggi dan konverter analog-ke-digital A/D presisi tinggi, ini adalah sistem kontrol pemantauan dan pengumpulan data komputer mikro yang dapat dengan cepat mengumpulkan status kerja sistem fotovoltaik saat ini secara real-time, memperoleh informasi kerja stasiun PV setiap saat, dan memberikan rincian Akumulasi data historis stasiun PV memberikan dasar yang akurat dan memadai untuk mengevaluasi rasionalitas desain sistem PV dan menguji keandalan kualitas komponen sistem. Ia juga memiliki fungsi transmisi data komunikasi serial yang dapat memusatkan beberapa gardu sistem fotovoltaik. manajemen dan kendali jarak jauh.
3.Inverter
Inverter off-grid adalah jantung dari sistem tenaga yang berdiri sendiri, dan fungsi intinya adalah mengubah arus searah (DC) yang tersimpan menjadi arus bolak-balik (AC) yang dapat digunakan oleh rumah atau bisnis. Konversi ini memungkinkan listrik yang dihasilkan oleh panel surya atau turbin angin, misalnya, untuk digunakan langsung pada catu daya, atau disimpan dalam baterai untuk digunakan nanti.
Ada berbagai jenis inverter off-grid, terutama inverter gelombang sinus murni dan inverter gelombang termodifikasi. Kualitas arus inverter gelombang sinus murni paling dekat dengan catu daya utama, sehingga cocok untuk menyuplai peralatan listrik dengan persyaratan kualitas arus tinggi, sedangkan inverter gelombang modifikasi berbiaya lebih rendah dan cocok untuk acara dengan persyaratan kualitas arus rendah. Saat memilih inverter off-grid, Anda perlu mempertimbangkan faktor-faktor seperti ukuran daya, bentuk gelombang keluaran, efisiensi, dan fungsi perlindungan.
Keuntungan dari inverter gelombang sinus murni terutama tercermin dalam aspek-aspek berikut:
1. Stabilitas yang lebih tinggi. Bentuk gelombang keluaran inverter gelombang sinus murni lebih stabil dan murni, sehingga dapat melindungi peralatan listrik dengan lebih baik dan membuatnya bertahan lebih lama.
2. Kebisingan rendah. Karena bentuk gelombang keluaran yang akurat, kebisingan pengoperasian inverter gelombang sinus murni juga lebih rendah dibandingkan inverter biasa.
3. Lebih mudah beradaptasi. Inverter gelombang sinus murni mampu menampung beban yang lebih luas dan dapat menunjang penggunaan seluruh peralatan listrik.
4. Baterai
Baterai adalah perangkat yang menyimpan listrik dalam sistem pembangkit listrik fotovoltaik. Saat ini, terdapat empat jenis baterai bebas perawatan timbal-asam, baterai timbal-asam biasa, baterai gel, dan baterai alkaline nikel-kadmium. Yang banyak digunakan adalah baterai timbal-asam dan baterai gel, dll.
Prinsip kerja: Pada siang hari, sinar matahari menyinari modul fotovoltaik, menghasilkan tegangan DC, mengubah energi cahaya menjadi energi listrik, dan kemudian mentransmisikannya ke pengontrol. Setelah perlindungan overcharge pada pengontrol, listrik dari modul fotovoltaik ditransfer ke baterai untuk disimpan.