非晶硅太阳能电池组件的优势

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BP SOLAR MST 43 BP SOLAR BP585
Kyocera KC-60 Siemens Solar SM-55
ASE ASE-100 Shell Solar RSM75 Siemens Solar S-30
a-Si TJ a-Si SJ a-Si Dj mc-Si pc-Si mc-Si pc-Si pc-Si CIGS
这里我们做一个简单的计算,以便更直观的看出温度系数对太阳能 组件发电表现的影响。
组件的实际发电功率 Pma= 装机功率Pm × [1 + a(T - 25℃)]
这里: a – 组件的温度系数
非晶硅a≈ -0.2%/℃; 晶硅a≈ -0.5%/℃
非晶硅:Pma=1000W ×[1 -0.2%(60 ℃ -25℃)] =930W
Jardine和Lane,2002发表的几种太阳能组件在西班牙实测的累计年发电量数据 (kWh/kWp),从左至右依次为非晶硅、铜铟硒、单晶、多晶和碲化镉。参看文献[1]。 从图中可以看出同样功率下,非晶硅(double junction)比其他种类的组件年发电量都 要高。
品牌型号
种类
UNI-SOLAR US-32 FEE A13P
温度系数小,高温性能佳
大部分的发电量是产生在光照强度较高的条件下 (500-900 W/m2),这时通常都伴随高温天气。在这 样的条件下,太阳能电池组件的温度可以轻而易举的超过 60℃。由于非晶硅组件的温度系数较小(约只有晶硅的一 半)参看文献[1],组件在工作环境下的发电功率的下降比 晶硅少得多。
种类 STC功率
a-Si TJ CIGS a-Si DJ mc-Si pc-Si mc-Si pc-Si pc-Si pc-Si mc-Si mc-Si pc-Si mc-Si
64 38 40 100 60 55 49 91 55 75 75 83 12.5
直流发电量 (kWh/kWp/y)
1341 1264 1246 1186 1151 1146 1139 1131 1069 1065 1036 1034 1004
PR(%)
93 88 86 82 80 79 79 78 74 74 72 71 70
多种非晶硅和晶硅组件在瑞士实测的直流发电量和性能比数据。参看[9]
品牌型号
UNI-SOLAR US-64 Siemens Solar ST40
Duna Solar DS40 ASE 100GTFT Kyocera KC-60
Siemens Solar SM-55 Shell Solar RSM50 Photowatt PW100 Eurosolare M500A BP Solar BP275F GPV GPV75P BP Solar MSX83 Atlantis Sunslates
美国EPV Solar Inc. 的EPV-40产品(tandem)在美国佛罗里达州所实际 测量到的非晶硅和晶硅全天发电情况对比。在同样的日照条件下,同样功 率的非晶硅比晶体硅多出约30%的发电量。参见文献[2]
中午日照强度大,组件温度升高使发电功率下降,而非晶硅的温度系 数较小,受到的影响也比晶硅小得多。
kWh
2.5kWp系统年累计发电量
4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000
500 0
3250 c-Si
3700 a-Si
Santa Cruz累计年发电量对比
位于Santa Cruz的太阳电池阵列
Allan Gregg报告的位于美国加州Santa Cruz的,两个2.5kWp分 别用晶硅和非晶硅以30度倾角架设的发电系统,全年累计发电量对比, 其中的非晶硅组件比晶硅组件的年发电量多出了14%。[7]由此可见, 相同的环境、在相同的系统大小(kWp)、相同的架设倾角下,非晶 硅组件可以产出更多的发电量!
STC功率
32 12 43 85 60 55 100 73 30
直流发电量 (kWh/kWp/
y) 1164
1084
1001 977 9 88 81 80 79 79 79 78 76
多种非晶硅和晶硅组件根据其温度特性模拟得到的在荷兰日照条件 下的年直流发电量和性能比(performance ratio)结果。参看[8]
晶硅:Pma=1000W ×[1-0.5%(60 ℃ -25℃)] =825W
由以上的计算可以看出:同样为装机功率1000Wp的电池组 件,在温暖气候环境中,非晶硅的实际发电功率要比晶硅高出 12.7%
6
5
3.83
4
4.99
kWh/kWp
3
2
1
0
当日实时发电功率对比
c-Si
a-Si
当日总发电量对比
2000
1600
kWh/kWp
1200
800
400
0
a-Si Doulbe
CIS
Policrystalline Monocrystalline
CdTe
Annual energy yield in Spain for several PV technologies (Jardine and lane, 2002)
非晶硅太阳能电池组件的优势
Effronics Energy Engineering (Suzhou) LTD.
非晶硅组件 简介
1976年美国RCA实验室的D.E.Conlson和C.R.Wronski在Spear形成和控制p-n 结工作的基础上利用光生伏打(PV)效应制成世界上第一个a-Si太阳能电池,揭开了 a-Si在光电子器件或PV组件中应用的幄幕。
非晶硅(a—Si)薄膜太阳能电池作为一种新型太阳能电池,由气相沉积形成的。 由于沉积温度低,可在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑料片上沉积约1um厚的薄 膜,易于大面积化生产,是一种新兴的半导体薄膜材料。
非晶硅的发电性能优势
非晶硅的发电量表现较好,有以下几个原因: •非晶硅的温度系数小,高温性能佳。 •在散射光和弱光环境下的性能更好。 •光谱吸收特性与太阳光谱更匹配。 •柔和的IV特性。因此非晶硅组件更容易达到其最大功率。 •良好的适应性。 此外,非晶硅薄膜电池板还具有适于BIPV、生产耗能低、材 料耗用少、生产成本低等优势。
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