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小小光伏組件,究竟蘊藏了多少能量?

對於光伏電站來說,無論是集中式還是分散式,無論是BIPV還是BAPV,無論是光伏陶瓷瓦還是構件式光伏瓦,有兩大硬體是必不可少的。一個是光伏組件,一個是光伏逆變器。那麼作為光伏系統最為核心的兩大部件,二者到底有何過人之處,怎樣進行日常維護,國內有哪些知名廠商……大家關心的不關心的,在這兩期我都會一一道來。今天,先說光伏組件~

初識光伏組件

光伏組件(也叫太陽能電池板)由不同規格的太陽能電池片串、並聯連接和嚴密封裝而成。

由於單片太陽能電池片的電流和電壓都很小,因此我們把這些電池片先串聯獲得高電壓,再並聯獲得高電流,隨後通過一個二極體進行輸出。

接著把他們封裝在一個不鏽鋼、鋁或其他非金屬邊框上,安裝好上面的玻璃及背面的背板、充入氮氣、密封。

最後的成品就是光伏組件!

單個太陽能電池片

若干太陽能電池片

太陽能電池片經過連接、封裝后,成為光伏組件

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。太陽能電池片是用半導體材料製成的,而光伏組件是由若干太陽能電池片拼接而成。

所以說,光伏組件理應是光伏發電系統中的核心部件!

光伏組件家族

我們在圖片上看到的光伏電站,無論是西北地區的大型集中式電站還是小型的家庭分散式電站,總覺得那些組件看上去一模一樣,沒啥區別~

實際上,光伏組件是有分類的,不同的光伏組件有自身的特色以及不同的優劣點。

上一張圖,大致了解一下光伏組件的分類

今天介紹4種:單晶硅電池組件、多晶硅電池組件、薄膜電池組件、鈣鈦礦電池組件。

其中,前三種是目前在市場上流行的光伏組件,鈣鈦礦電池是正在研究中的同時有望在未來成為應用主流的。

單晶硅組件

光電轉換效率最高,技術最為成熟,在大規模應用和工業化生產中佔據主導地位。不過,相較於多晶硅組件和薄膜組件,成本價格高!

多晶硅組件

光電轉換效率略低於單晶硅組件,遠高於薄膜電池組件,成本低廉,性價比頗高,成為目前市場上的主流!

薄膜電池組件

因為具有可撓性,可以製作成非平面構造,薄膜電池的應用範圍廣,可與建築物結合或是變成建築物的一部分。然而,其光電轉換效率遠遠不如晶硅組件!

漢能集團的薄膜電池享譽國內外!

鈣鈦礦

這是一種新型薄膜光伏技術,2009年首次被報道,2013年被Science雜誌評為十大科技進展之一。僅僅6年時間,其光電效率便達到了22.1%,與商業化多年的多晶硅電池相當。

然而,鈣鈦礦存在穩定性不好的問題,很多電池在測試的過程中就發生了衰變。同時,鈣鈦礦電池還普遍存在遲滯現象。這些問題減慢了其走向商業化的進程。

國內已經啟動鈣鈦礦技術開發的大型企業有華能集團、天合光能、神華集團等,小型企業則有惟華光能、黑金熱工等。

光電轉換效率越高,發電量越大

光伏組件的光電轉化效率是指光伏組件的電荷載流子數目與照射在太陽能電池表面一定能量的光子數目的比率。

對於光伏組件來說,光電轉化效率數值越大越好。數值越大,說明發電效率越高,發電量也就越大,與此同時投資回報周期也就越短。這一點不管對於大型電站還是家庭電站來說都是極為重要的!

同時要注意的是「光伏電池轉換效率」和「光伏組件轉換效率」是兩個完全不同的概念!

一般來說,光伏電池經過串並聯后,封裝製作成光伏組件。由於電池片之間的差異和封裝過程中的損耗,轉換效率肯定會降低。所以說,光伏組件的轉換效率必定會低於光伏電池的轉換效率!

2012~2015年單晶組件、多晶組件效率不斷提升

從上表中我們可以看出:自2012年以來,不管是多晶硅組件還是單晶硅組件,其光電轉化效率提升速度均較快,基本上每年以近0.3個百分點在提升。

另外,單晶硅組件效率明顯要高於多晶硅組件。

影響組件效率的主要因素有光學損失和電學損失兩種。因此在增加組件效率方面,全球主要光伏廠商都在從光學和電學方面提升組件效率。

光伏組件,你需要定期維護

光伏組件的使用與維護直接影響著光伏組件的使用壽命,影響著光伏發電系統的運行成本,影響著組件光電轉換效率。因此,做好光伏組件的定期維護是維持系統良好運行的最佳手段。

1)遇有大風、豪雨、冰雹、大雪等情況,應採取措施保護光伏組件,以免損壞。

2)光伏組件的採光面應經常保持清潔,如有灰塵或其它污物,應先用清水沖洗,再用乾淨紗布將水跡輕輕擦乾,切勿用硬物或腐蝕性溶劑沖洗、擦拭。

3)在觀察到光伏組件表面積塵達到灰色,看不清組件原來的藍色結晶狀的板面的情況下,就應該及時對組件進行清掃除塵。

4)除塵時,應該用安全的人字梯進行除塵操作。

光伏組件和「領跑者」計劃

「光伏領跑者計劃」是國家能源局從2015年開始,每年實行的光伏扶持專項計劃,「領跑者」計劃通過建設先進技術光伏發電示範基地、新技術應用示範工程等方式實施。

通過「領跑者」計劃,發改委同有關部門制定激勵政策,鼓勵能效「領跑者」產品的技術研發、宣傳和推廣。

國家部分用電項目優先採用「領跑者」先進技術產品;政府在關鍵設備、技術上給予「光伏領跑者」計劃項目市場支持;各級地方政府使用財政資金支持的光伏發電項目,應採用「領跑者」先進技術產品指標。

「領跑者」計劃對單晶、多晶、薄膜組件都制定了不同的效率下線。其中單晶組件為16%,多晶組件為15.5%,薄膜組件為10%。

光伏組件廠商中的佼佼者

最近幾年,光伏行業發展勢頭良好,2016年光伏新增和累計裝機容量均居全球第一。與此同時,湧現出無數光伏組件製造廠商。今天為大家介紹的是製造光伏組件的重量級企業。

2015年光伏電池組件出貨量

這些企業是光伏組件技術的引領者,它們的產品佔據著國內市場的半壁江山;將產品出口到國外,同外國廠商進行正面廝殺,最後被無情雙反(反補貼、反傾銷)調查(在小編看來,不過是國外的貿易保護主義罷了);有的企業則不斷刷新著光伏組件的光電轉換效率,成為世界組件企業中名副其實的NO1!

今天就說到這吧,希望的光伏產業發展得越來越好,希望未來家家戶戶屋頂上都能有這些漂亮的藍色電板,希望未來天空是藍色的沒有霧霾!



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