【技術】晶矽VS薄膜:誰才是光伏王者?

2020-11-22 索比光伏網

傳統能源存儲量有限，不能過度開發使用，各國都積極推廣可再生能源，希望改變能源結構，其中太陽能成為新能源中的焦點。本文對光伏電站系統做了簡單介紹，並就在電站設計中，對使用的晶矽組件與雙結矽基薄膜組件產生的差異做了分析，同時對兩種組件產品在發電輸出上做了數據比較。根據分析結果和實例可以看出，晶矽組件和雙結矽基薄膜組件產品各具優缺點，需根據實際情況進行選用。

一、引言

傳統能源日益緊張，各國都投入更大的人力和物力研究開發新的再生能源。如何能夠更加合理使用能源，提高能源的利用效率變得比以往更加具有現實和長遠的意義。太陽能因其具有資源豐富，分布廣泛，綠色環保等優點，成為新能源中的焦點。如今太陽能一般用作發電，在各國政府推出各種利好政策的激勵下，大型地面電站在近幾年被大力推廣。如何有效的降低光伏電站的系統建設成本，提高系統發電效率，成為光伏企業考慮的主要方向。本文主要對傳統的多晶矽組件和雙結矽基薄膜組件在光伏電站系統中的差異表現進行分析，並對安裝在同一地區光伏電站中的晶矽組件和雙結矽基薄膜組件的發電數據做了對比。

二、光伏發電系統的工作原理

太陽能光伏發電系統有很多類型，這裡以太陽能光伏併網大型地面電站發電系統為例進行介紹。光伏地面電站發電系統簡化後如圖1所示，由太陽能電池陣列，併網逆變器，併網保護裝置，以及連接這些設備的布線及匯流箱，安裝在交流側的電錶，升壓變壓器等構成。太陽能電池產生直流電，直流電通過併網逆變器轉換為交流電後併入電網，可以與電力公司提供的交流電一起使用。

　　圖1 併網型光伏地面電站系統簡化圖

太陽能組件是由數十個太陽能電池單元進行封裝構成，太陽能組件陣列是由若干個太陽能電池組件串聯及並聯連接構成。光伏系統的容量是由太陽能電池組件的最大輸出功率之和來表示的。系統的輸出功率取決於輻射照度和太陽能電池單元的溫度。逆變器的作用是將太陽能組件陣列產生的直流電轉換成與電力公司供給的相同電壓和頻率的交流電。

三、晶矽組件和雙結矽基薄膜組件介紹

　　1、晶矽組件（多晶矽）介紹

多晶矽光伏組件是由玻璃、EVA、電池片、背板和電池板等組成（如圖2所示）。由於多晶矽組件價格合理且性能良好，所以在市場上佔有比較大的份額。

　　圖2 多晶矽光伏組件的結構示意圖

目前多晶矽組件的轉換效率約在15%，比單晶矽產品略低，但是比非晶矽組件轉換效率要高。多晶矽電池沒有光致衰退效應，略微的材料質量差異不會導致太陽能電池受影響。但是多晶矽電池片單片功率存在一定差異性，同樣面積的組件功率好存在一定差異（通常情況存在20Wp-30Wp的差異）。多晶矽電池片的另一優點是在單位面積上可獲得較高和穩定的發電性能。目前標稱的多晶矽組件的使用壽命在25年。

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