登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
近年来,在光伏产业链的成本下降路线图中,高效组件技术被寄予厚望。半片、双玻、多主栅、叠片、拼片等颇具革命性的高效技术层出不穷,尤其是2019年崛起的拼片技术,在MBB技术的基础上对光伏组件的互联材料和电池间距进行了大变革,在行业内掀起了各种讨论浪潮。本文从另一个角度着手,主要探讨如何优化晶硅电池组件中的间隙光利用,在组件高功率和高密度之间取得平衡。
“叠片和拼片有别于常规组件中利用电池间隙光的方式,拼命将电池间距压缩甚至是叠合,来达到高密度高效率组件的目的。电池间的间距到底是该利用还是舍去,两种技术方案有何优缺点?”
1、剖析各类组件结构对光的利用
根据电池间距和光利用方式的不同,可将组件分为:叠片、拼片、普通高透组件和间隙光利用组件技术,不同类型组件对电池间隙光的利用情况也不一样。
①叠片组件技术:将电池片切片后,再用专用的导电胶把电池片连成串。并采用叠片的连接方式,直接消除片间距甚至达到了负片间距,充分利用了组件上有限的受光面积,提升组件效率。但由于其负片间距的特点,电池与电池拼接处无光利用,同时重叠部分的电池因此也无法利用。
图1 叠片组件光照示意图
②拼片组件技术:通过三角焊带增加光利用和增加电池排布密度,达到组件效率最大化。它将组件的片距大幅缩小至0~0.5mm,减小片间距焊带带来的电阻,将由缩小片距而省出来的空间,多放置电池片,实现在最小的面积里放置最多的电池片,达到组件效率最大化。但由于其电池零间隙的特点,电池与电池拼接处无光利用。
图2 拼片组件光照示意图
③普通高透组件技术:组件电池片的片间和串间有1~4mm的间隙空间,这些间隙占光伏组件3-10%的面积,照射到这些间隙的光直接穿透组件,很难被吸收或利用。
图3 普通高透组件光照示意图
④间隙光利用组件:通过在光伏组件电池间距内设置漫反射结构,使照射到电池间距处的光二次反射到电池片上,充分利用了间隙光。该技术可通过使用白色高反背玻、白色背胶膜、反光膜等方式达到。
图4 间隙光利用组件光照示意图
综上,叠片、拼片组件通过缩短电池片间距来增加电池排布密度,达到高密度高功率高效率组件,但是缩减了电池片间距也就抛弃了间隙光反射到电池片的光线,仅仅靠照射到电池片的光线发电,这就导致叠片、拼片的光线吸收率与普通高透组件的光线吸收率相当。而如果能将占组件面积3%-10%的间隙处的光线充分利用起来,对于组件功率的提升非常大,间隙光利用组件相比普通高透组件、叠片、拼片组件的功率可以提升2~3%。
2、电池间距的变化对组件串阻的影响
晶硅太阳能电池经封装后,组件的功率一般会小于所有电池片的功率之和。这个差值,就称为组件封装功率损失。如何降低功率损失,是优化组件制造工艺的重要内容。一般认为,组件功率损失主要与以下三点有关:电池串联引起的电流失配、串联电阻损耗和光学损耗。
同等条件下电池间距的变化对组件串阻有多大影响?我们设计实验:使用相同电池,常规0.27x1.0mm普通焊带(铜基材厚度0.22~0.23mm,电阻率在0.021mΩ·m)进行60版型组件测试,分别对比片间距为0/3/6/9/12mm对间距处电阻以及组件功率的影响,如下表1:
表1 不同片间距对应电阻值以及组件功率损耗
以上数据可以看出,0mm片间距与3mm片间距相比,组件内阻仅相差3.31mΩ,换算成功率仅增加0.17W。而拉大片间距所带来的功率增益要比这大得多,而且工艺更加简单,焊接破片率更低。
因此通过电池紧密排布所减小的电阻损耗其实可以基本忽略。
3.电池间距的大小和漫反光材料对光利用的变化
①高漫反射率材料
在已知间隙光能够大大增加电池片光线利用率的情况下,增加间隙光的反射率就是我们当前要解决的问题。目前常见的用于间隙光利用的有涂于玻璃表面的白色高反材料,白色背板,以及白色胶膜。白色背板反射率在75%左右,白色高反涂料反射率大于80%,白色胶膜的反射率在85%左右,反光膜的反射率在90%左右。于是我们设计了如下实验:
使用相同多晶电池,制作60版型组件,其中变量分别为普通高透、高反玻璃、白色EVA和间隙处张贴反光贴膜,片间距3mm与片间距5mm,下表2为不同反射率材料对组件功率的影响:
根据实验数据:片间距为3mm时,使用白色高反可比普通高透组件功率提升2.51%,使用白色EVA的组件可比普通高透组件功率提升3.3%,间隙处张贴反光膜功率更优。间隙处张贴反光膜情况下,片间距从3mm增加到5mm,功率又可以增加0.76%。
表2 不同反射率材料对组件功率的影响
反光率越高的材料,功率增益越大。反光膜优于白色EVA,优于普通白色背板或白色高反玻,但是目前反光膜间隙处张贴工艺技术不稳定,易偏移,量产困难。现阶段综合评估:间隙处搭配白色EVA最优。
②间距
根据以上数据,我们也可以看到,在增加间距的情况下,同类型组件的功率也能够继续提升。于是我们设计实验,验证光线利用率最高的组件片间距。
实验条件为:P型PERC电池5.32W电池片,白色EVA胶膜,制作60版型组件。实验中的变量为电池片间距,实验数据如下表3:
表3 不同片间距对组件功率的影响
对比可得出,片6比片3功率增加1.2W,片9比片6增加0.8W,增加相同片间距情况下,片6组件的功率提升更高,而片9组件的功率提升开始下降。
根据以上数据,片6相比片3的白色EVA组件,功率可提升0.5%左右,白色EVA组件相比普通高透组件提升3.3%左右。可以推断,在电池片数量相同情况下,片6白色EVA组件相比0片距的拼片组件功率可提升3.8%。
4.优化晶硅电池组件的光利用
根据以上数据,我们可以看到:影响间隙光利用率的主要因素为电池间距的大小和漫反光材料,为了进一步验证这两者对组件效率和功率的影响,我们采用158.75mm的大单晶电池片进行72版型验证。图4和图5为不同间隙光利用率组件的效率和功率的变化。
图4 组件功率分布图
图5 组件效率分布图
从上图可以看出,高光利用组件不管是组件功率和组件效率都是表现最高的,从功率上看,当片间距越大,间隙处反射率越高时,组件功率也就越高。但这种功率增长速度会随着片间距的提升而放缓。从组件效率上看,间隙光反射率越高的材料,组件效率也就越高,并且组件效率在片间距为2~4mm时达到最高。
结语:
拼片与叠片技术增加组件效率的同时,也增加了工艺难度,降低了合格率,增加了生产成本。而通过扩大片间距,提升间隙处的反射率,充分利用间隙处的光线等手段,不仅可以充分提升组件每一块电池片的发电量,有效提升组件功率,还能相应地降低组件成本。并且只要能够持续提升间隙处的反射率,就能使组件功率更高,成本压得更低。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
2024年全球需求规模整体仍呈现确定性增长,全年组件需求将有望来到492-538GW。但考虑各国仍有不同的难处需要时间解决,且去年高基数的增长也拉低年增长的增幅,InfoLink预测需求增速将开始出现放缓,2024年增幅预估约6-15%。今年全球光伏前三大市场依然为中国、欧洲和美国,而中国光伏市场的表现仍将为
一年两度的全球贸易盛会,第135届中国进出口商品交易会(TheChinaImportandExportFair,广交会)于4月15日在广州盛大开幕。格普光能与新老伙伴相聚于此,共享行业技术成果、共探国际合作新机遇、共铸光伏发展新动力。链接全球共话光伏广交会是中国目前历史最长、规模最大、商品最全、采购商最多来源最
人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开。在诗人的笔下,人间四月天,代表万物峥嵘,红了樱桃、绿了芭蕉,最是人间好时节。但是,随着全球气候变暖问题的加剧,夏天似乎来得一年比一年更早。就在刚刚过去的3月,“倒春寒”已经消失不见,就连在北京这样的中国北方城市生活的人们,也遭遇了“脱下羽绒服直接换
低碳转型大势下,未来能源何去何从?4月16日至18日,正泰新能携ASTRO系列高效组件亮相阿联酋阿布扎比国家展览中心,在备受瞩目的2024年世界未来能源峰会(WorldFutureEnergySummit2024)给出新能答案。正泰新能团队合影自2008首次举办以来,世界未来能源峰会已经快速成长为中东北非地区规模最大、最有
4月18日,2024年高质量发展重点项目开工仪式在正镶白旗盛日新能源光伏组件制造项目现场举行。根据此前公开消息显示,正镶白旗盛日光伏组件制造项目属于《锡林郭勒盟支持能源装备制造等战略性新兴产业发展暂行办法》支持类产业项目,总投资2.5亿元,全部建成投产后,预计可实现年产值约20亿元,实现利税
2024年4月16日—18日,中东世界未来能源展(WorldFutureEnergySummit)在阿联酋阿布扎比国家展览中心盛大召开。全球领先的光伏智慧解决方案提供商英利发展携PANDA3.0系列产品亮相展会,加速中东地区可持续发展,助推全球清洁能源转型。中东世界未来能源展(WorldFutureEnergySummit)是中东和北非地区
4月18日,华能甘肃公司所属新能源企业2024年度光伏组件清洗集中采购中标结果公布,标段1中标企业金昌市瑞正德电气科技有限公司,中标金额1419000元;标段2中标企业甘肃睿荣工程建设有限公司,中标金额297600元。项目建设地点为甘肃省金昌市、酒泉市、张掖市、武威市、兰州市。具体规模如下:(1)华能金
近日,总部位于土耳其的太阳能光伏制造商ElinEnergy进军美国市场,建立年产能为1GW的太阳能组件制造工厂,未来计划扩大至2GW。据了解,Elin的首座美国工厂将以SiriusPVUSA品牌运营,该工厂位于德克萨斯州休斯顿附近沃勒县的Twinwood商业园,占地22.5,万平方英尺。
近日,江苏华电常州天宁郑陆镇115.5MW渔光互补光伏项目光伏组件采购招标公告发布。项目地址位于江苏省常州市天宁区郑陆镇,总装机容量143.283MWp(交流侧容量为115.5MW)。计划开工2024年4月,竣工2024年10月底。第一批组件需在合同签订后一周内交货,且不低于20MW。后续交货需满足现场施工进度。招标
晶澳科技为泰国知名企业厂区分布式光伏项目供货全部1.626MWn型光伏组件,项目预计将于今年4月实现并网发电。该项目全部采用晶澳科技n型高效组件,安装于厂区屋顶,放眼望去颇为壮观。项目采用“自发自用,余电上网”模式,将满足厂区内部用电需求,实现能源的自给自足,有效降低能源成本,为其电力供应
3月26日,国内首档光伏电站纪实探访类节目《一站一探》第三集上线播出。绿色探员来到海拔3000米的青海,深入探访青海华电德令哈100万千瓦光储及3兆瓦光伏制氢项目,追踪央国企挥师光伏大基地的建设故事,见证新能源发展蓝图中的青海力量。德令哈100万千瓦光伏项目,每年可生产绿电22亿度,可满足200万
3月18日,可再生能源开发商阿布扎比未来能源公司(Masdar)、迪拜水电局(DEWA)与印度最大的EPCLarsenToubro(LT)共同到访正泰新能,就去年10月签约的迪拜1800MW光伏发电项目的合作细节展开详细讨论。Masdar一行在海宁先后参观正泰新能的能源展厅和生产车间,详细了解正泰新能的发展历程及品牌起源,
日前,南非约翰内斯堡太阳能光伏及储能展览会圆满落幕,中国光伏企业组团赴非,以先进产品重绘低碳发展蓝图,共谱“一带一路”国际能源合作新篇章。东方日升南非之旅收获满满,与有着四十年产业经验的SOLARWORLDAfrica签署120MW组件分销协议,开启双方携手迈向高质量发展的全新未来。这一合作标志着东
2023年的“尔滨”带火了东北旅游,点燃了冰天雪地里的寒冬热情,而在位于我国最北端的漠河地区,白雪皑皑,冰封千里。在极寒气候中,搭载一道新能N型TOPCon4.0技术的DAON组件历经极低温度冬季的严苛考验,以稳定可靠的发电性能交出了一份优异的成绩单,一道新能通过高效N型技术的引领成为新质生产力推
3月6日,陕西省渭南市大荔县政府与云上新能源开发(杭州)有限公司举行1GW超高效光伏组件研发生产基地项目框架协议签约仪式。云上新能源开发(杭州)有限公司董事长武宇涛,县委常委、常务副县长卢高昌,副县长张晓民出席仪式。签约仪式上,副县长张晓民代表县政府和云上新能源开发(杭州)有限公司董
汇全球技术,看光伏未来。2024年2月29日至3月2日,2024第十九届中国(济南)国际太阳能利用大会暨第三届中国(山东)新能源与储能应用博览会在山东国际会展中心隆重举行。格普光能携先进的高效能光伏组件和储能系统亮相,为伙伴们带来了全面的光伏解决方案。全球能源转型发展加速,光伏和储能在新型电
北极星太阳能光伏网获悉,2月6日,嘉寓股份发布公告称,公司全资子公司武威嘉寓光能源科技有限公司、嘉寓未来能源科技(武威)有限公司分别与威县尚世建设工程有限公司签订了《光伏组件采购合同》,合同暂估总金额为人民币24242.04万元。据了解,此次采购的光伏组件型号规格为双面双玻545Wp,合同暂估
当地时间2月6-8日,西班牙规模最大、最具影响力的环保能源展览会之一国际能源与环境展览会(GENERA)在马德里举行,正泰新能携ASTRON系列组件闪亮登场,以科技创新、多元化场景解决方案,助推西班牙能源转型。展会海报作为国际性环保能源专题展会的代表,GENERA自2003年创立以来,一直被广泛认可为西班
近日,正泰新能为上海知名国际旅游度假乐园供应ASTRON高效组件的分布式电站项目正式并网。作为该乐园首个光伏项目,这个被誉为“世界上最快乐的地方”从此有了源源不断的清洁动能。本次项目由中国华电集团有限公司上海分公司建设,分为446.775kW和1010.85kW两个子项目,共使用2535块ASTRON5组件,遍布
1月18日,晶澳科技在菲律宾马尼拉隆重举办东南亚专场n型高效技术研讨会。活动邀请了当地的政府官员、行业权威机构专家、光伏企业代表等共同出席,与晶澳共同探讨最新的光伏技术和产品的发展和应用,以及东南亚光伏市场的未来发展趋势,共绘区域未来新能源发展的蓝图。聚光前行,共促区域绿色低碳转型会
人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开。在诗人的笔下,人间四月天,代表万物峥嵘,红了樱桃、绿了芭蕉,最是人间好时节。但是,随着全球气候变暖问题的加剧,夏天似乎来得一年比一年更早。就在刚刚过去的3月,“倒春寒”已经消失不见,就连在北京这样的中国北方城市生活的人们,也遭遇了“脱下羽绒服直接换
从润世华新能源微平台获悉,4月8日,润世华发展集团与武汉理工大学童金辉教授团队,合作开发钙钛矿太阳能电池及组件项目的签约仪式,在龙岗创投大厦隆重举行。润世华发展集团董事长张锦辉、润世华新能源控股集团副总经理马建勇、侯青春、张晓燕、裴国英、润世华智慧能源斯能总经理周宏宇,润世华软件和
对于光伏行业链条上的每一家企业来说,降本增效是产品创新与升级的主基调之一。大家都在思考,如何在自己所处的环节,在降本增效的问题上取得突破。不久前,中国光伏行业协会在北京组织召开了“2024光伏发电项目技术经济性论坛”,百佳年代受邀出席,并展示了最新的应用于光伏0BB无主栅技术的高可靠性
在盐城百佳年代薄膜科技有限公司,自动化生产线全速运转,工人们在各自的岗位上井然有序地开展工作。今年一季度,公司圆满实现“开门红”,目前,公司订单饱满,车间实行“机器不停连续生产”,确保按时完成客户订单任务。百佳年代是一家专业从事功能薄膜材料研发、生产、销售和服务的高新技术企业。经
当地时间3月12-13日,PVCellTechEurope2024于德国盛大举办,正泰新能受邀出席,欧洲产品技术经理邓轶博士发表演讲,分享正泰新能在n型电池研究方面的最新进展,深度剖析ASTRON系列新品的核心优势。作为光伏技术制造领域的年度盛会,PVCellTech大会始终对太阳能电池大规模生产、行业领先的技术路线、光
日前,全球电池技术高端论坛PVCellTechEurope2024在德国法兰克福隆重召开。东方日升全球光伏研究院院长杨伯川博士受邀出席会议,与来自全产业链各环节嘉宾共襄盛会,聚焦n型领先技术和规模化量产展开深入探讨。杨伯川博士发表了《HJT-Towardsthe100GWIndustrialization(全面奔向100GW量产的异质结)》
在光伏领域中,N型技术的快速崛起成为当前瞩目的焦点,随着N型光伏技术的不断优化,我们正迎来一个低碳排、高效能的时代。由于传统的P型光伏技术因在效率和制程上的限制而逐渐被淘汰,推动了业界转向更先进的技术,拥有更高效率的N型产品渗透率正急速提升中。其中,TOPCon技术的优势在于其能够更有效地
近日,塔塔化学公司宣布与莫纳什大学-印度理工学院孟买分校(IITB)的联合研究学院达成合作,开展钙钛矿/清洁能源领域的开创性研究,旨在推进可持续能源转型解决方案并促进清洁能源技术创新。根据该协议,塔塔化学公司将支持由该联合研究学院领导的下一代技术研究,重点关注钙钛矿材料在清洁能源领域的变
2月20日,广东省发展和改革委员会广东省科学技术厅广东省工业和信息化厅发布关于印发《广东省培育发展未来绿色低碳产业集群行动计划》的通知。文件提出,抢抓技术迭代换挡新机遇,加快新一代高效光伏技术创新和装备制造创新,促进光伏产业升级。重点推进背接触电池(XBC)、隧穿氧化层钝化接触电池(TO
一直以来,组件业务被“系统集成”身份压得喘不过气,材料成本占比高/毛利率较低、流动资金大、设备支出低/技术观感不强,是组件业务抬不起头的三座大山。但是,没有千篇一律、一成不变的产业分析框架,光伏行业有其特殊性,组件环节尤为如此。实际上,光伏行业真正的“系统集成”应该是光伏电站开发的
北极星太阳能光伏网获悉,2月18日,广东省科技厅印发《广东省培育未来材料产业集群行动计划》。《计划》提出,面向清洁能源发电、新能源汽车、大规模储能、智能电网等领域重大需求,重点发展风电、光伏、核电、新型动力和储能电池、氢能等新能源领域未来材料前瞻技术和应用关键技术。采用先进数字孪生
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!