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光伏组件薄膜温度特性(光伏组件参数)

光伏组件薄膜温度特性(光伏组件参数)

光伏发电是一种利用太阳能转化为电能的技术,其中光伏组件是光电转换的关键部件。光伏组件的性能受许多参数的影响,其中一个重要的参数是薄膜温度。薄膜温度特性对光伏组件的功率输出和寿命有着重要的影响。

薄膜温度是指光伏组件表面的温度。它受到太阳辐射、环境温度、风速和组件本身特性的影响。当太阳辐射强度较高时,光伏组件的表面温度会升高,从而影响其光电转换效率。由于光伏组件是以薄膜形式制成的,薄膜温度的升高会导致薄膜的导电性能下降,进而影响光伏组件的电流输出。

光伏组件的薄膜温度特性也与光伏组件的寿命有着紧密的联系。过高的薄膜温度会导致光伏组件的材料老化和损坏,进而影响其使用寿命。合理控制光伏组件的薄膜温度是优化光伏发电系统性能的重要手段。

为了降低光伏组件的薄膜温度,可以采取以下措施:合理设计光伏组件的散热系统,通过增加光伏组件的散热面积、利用散热器等方式降低组件表面的温度。选择适当的安装方式,如在光伏组件与支撑结构之间留有一定的空隙,以增加热量的传导和散发。

光伏组件的薄膜温度特性对光伏发电系统的性能和寿命都有着重要的影响。合理控制光伏组件的薄膜温度,可以提高光伏发电系统的效率和可靠性,进而促进可再生能源的广泛应用。

光伏组件薄膜温度特性(光伏组件参数)

1、更低的成本

主流的光伏组件产品仍以硅为主要原材料,仅以硅原材料的的消耗计算,生产1兆瓦晶体硅太阳电池,需要10-12吨高纯硅,但是如果消耗同样的硅材料用以生产薄膜非晶硅太阳电池可以产出超过200兆瓦。

从能源消耗的角度看,非晶硅太阳电池仅1-1.5年的能源回收期,更体现了其在制造过程中对节约能源的贡献。

组件成本在光伏系统中的占有很高的比例,组件价格直接影响系统造价,进而影响到光伏发电的成本。按目前的组件售价计算,同样的资金,购买非晶硅产品,您可以多获得接近30%的组件功率。

2、更多的电力

对于同样功率的太阳电池阵列,非晶硅太阳电池比单晶硅、多晶硅电池发电要多约10%。这已经被美国的Uni-Solar System LLC、Energy Photovoltaic Corp.、日本的Kaneka Corp.、荷兰能源研究所以及其他的光伏界组织和专家证实了。

在阳光充足的月份,也就是说在较高的环境温度下,非晶硅太阳电池组件能表现出更优异的发电性能。3、更好的弱光响应

由于非晶硅材料原子排列无序的特点,它的电子跃迁不再遵守传统的“选择定则”限制,它的光吸收特性与单晶硅材料存在着较大的差别。非晶硅和单晶硅材料的吸收曲线如图所示非晶硅的吸收曲线具有明显的三段(A、B、C)特征。A区对应电子在定域态间的跃迁,如费米能及附近的隙态向带尾态的跃迁,该区的吸收系数较小,约1-10cm-1,为非本正吸收;B区的吸收系数随光子能量的增加指数上升,它对应于电子从价带边扩展态到导带定域态的跃迁,以及电子从价带尾定域态向导带边扩展态的跃迁,该区的能量范围通常只有半个电子伏特左右,但吸收系数通常跨越两三个数量级,达到104cm-1;C区对应于电子从价带内部到导带内部的跃迁,该区的吸收系数较大,通常在104cm-1以上。后两个吸收区是非晶硅材料的本征吸收区。从图中可以看到,两条曲线的交点约在1.8ev左右。在整个可见光范围内(1.7-3.0ev),非晶硅材料的吸收系数几乎都比单晶硅大一个数量级。也就是说,在阳光不太强的上午前半部、下午后半部、以及多云等低光强、长波比重较大的情况下,非晶硅材料仍有较大的吸收系数。再考虑到非晶硅材料的带隙较大,反向饱和电流I0较小。以及如前所述的非晶硅电池I-V特性曲线方面的特点,使得非晶硅太阳电池无论在理论上和实际使用中都对低光强有较好的适应。非晶硅电池的I-V特性在超过Vm以后随电压下降缓慢为了比较方便,我们把两种电池的I-V特性画在同一张图上。晶硅电池和非晶硅电池的I-V特性一般形状如图所示从图中我们看到,两种电池在超过最大输出功率点后曲线变化差距较大。晶硅电池的输出电流在超过最大输出功率点后会很快下降到零,曲线陡直;而非晶硅电池的输出电流经过一段较长的距离后才下降到零,曲线较为平缓。两种电池的Vm分别大约相当于其开路电压的83%和74%。当光强逐渐变小时,太阳电池的短路电流和开路电压都会随之强降低。短路电流减小得比较快,开路电压降低得比较慢。在蓄电池做太阳电池阵列负载的情况下,当太阳电池阵列的有效输出电压小于蓄电池的端电压时,蓄电池就不能够被充电。当光强逐渐变小时,晶硅电池先不满足充电条件,而非晶硅电池由于较大的电压差,到光线很暗时才不充电,有效的增加了利用太阳光的时间。非晶硅电池会比晶硅电池多产生一些电力。

4、更优异的高温性能在户外较高的环境温度下,非晶硅太阳电池性能会发生变化,取决于当时的温度,光谱以及其他相关因素。但可以肯定的是:非晶硅较之单晶硅或多晶硅更不易受温度影响。非晶硅太阳电池比单晶硅、多晶硅电池具有相对小的温度系数非晶硅太阳电池最佳输出功率Pm的温度系数约为-0.19%,而单晶硅、多晶硅电池最佳输出功率Pm的温度系数约为-0.5%,当电池的工作温度升高时,两种电池都会出现Pm下降的情况,但下降幅度是不同的。它们都可以用下面公式进行计算。

Pmeffec. = Pm×[1+a(T -25℃)]其中:

Pmeffec.--为电池组件在T温度工作时(AM1.5,1000瓦/平方米)的最大输出功率Pm--为电池组件在25℃,标准测试条件下(AM1.5,1000瓦/平方米)的最大输出功率a ---- 为电池组件的功率温度系数举例来说,如果两种电池组件都在60℃的温度下工作,将它们的温度系数代入上式,则晶硅电池与非晶硅电池的最大功率衰退情况分别为:

晶硅电池: Pmefeic. / Pm = 82.5%

非晶硅电池: Pmefeic. / Pm = 93.35%

也就是说,如果两种电池的Pm都是1000瓦,它们都在60℃下工作,这时晶硅电池的Pm降到825瓦,非晶硅电池的Pm降到933.5瓦。非晶硅电池多发电108.5瓦,相当于多发电13.2%。

薄膜光伏板

30公斤。

1、光伏板尺寸越大,重量就越重。

2、光伏板是单晶硅光伏板比较重,平均单块重量在30公斤。

3、多晶硅光伏板和PERC光伏板平均重量在20至25公斤。

4、柔性薄膜光伏板因为采用柔性材料,重量在3至5公斤。

太阳能发电薄膜

薄膜太阳能发电即是薄膜太阳能电池技术。

薄膜太阳电池可以使用在价格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨,金属片等不同材料当基板来制造,形成可产生电压的薄膜厚度仅需数μm,因此在同一受光面积之下可较硅晶圆太阳能电池大幅减少原料的用量(厚度可低于硅晶圆太阳能电池90%以上),目前实验室转换效率最高已达20%以上,规模化量产稳定效率最高约13%。薄膜太阳电池除了平面之外,也因为具有可挠性可以制作成非平面构造其应用范围大,可与建筑物结合或是变成建筑体的一部份,在薄膜太阳电池制造上,则可使用各式各样的沉积(deposition)技术,一层又一层地把p-型或n-型材料长上去,常见的薄膜太阳电池有非晶硅、CuInSe2(CIS)、CuInGaSe2(CIGS)、和CdTe..等。

模块结构

薄膜太阳能模块是由玻璃基板、金属层、透明导电层、电器功能盒、胶合材料、半导体层..等所构成的。

产品应用

半透明式的太阳能电池模块:建筑整合式太阳能应用(BIPV)

薄膜太阳能之应用:随身折迭式充电电源、军事、旅行

薄膜太阳能模块之应用:屋顶、建筑整合式、远程电力供应、国防

厚度比较

晶体硅(180~250μm)、单结非晶硅薄膜(600nm),叠层非晶硅薄膜(400nm~500nm)。

特色

1.相同遮蔽面积下功率损失较小(弱光情况下的发电性佳)

2.照度相同下损失的功率较晶圆太阳能电池少

3.有较佳的功率温度系数

4.较佳的光传输

5.较高的累积发电量

6.只需少量的硅原料

7.没有内部电路短路问题(联机已经在串联电池制造时内建)

8.厚度较晶圆太阳能电池薄

9.材料供应无虑

10.可与建材整合性运用(BIPV)

光伏组件参数

570WP光伏组件的参数包括:

1、最大功率:570W。

2、最大电流:9.6A。

3、最大电压:60V。

4、开路电压:72V。

5、短路电流:10.2A。

6、最大功率点电压:45.5V。

7、最大功率点电流:12.4A。

8、效率:18.5%。

9、组件尺寸:1650mm×992mm×35mm。

光伏反射膜

减反射膜的作用是增加更多的光吸收,可以增大光电流。

减反射膜对硅片还有保护和钝化作用,可以增加电生电压,对提高光伏电池的电性能有很大帮助。

现在的光伏电池均有减反射膜 ,不论是一线厂家或者二线厂家,普遍采用的是PECVD法沉积氮化硅膜。膜厚在78nm左右,折射率在2.06左右。

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