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当前光伏主流技术主要分为晶体硅电池技术与非晶硅薄膜技术。其中晶体硅以其光电高转化率的优势占据了市场的主流,目前约占市场份额的80%以上,远远领先转化率低的薄膜技术。但是,随着薄膜光电转换技术的提升,其资源易得、成本低的优势再次引起关注。薄膜技术也凭借晶硅技术难以取代的优势欲奋力一搏。
杜邦太阳能业务总监卓建宏表示:“非晶硅薄膜电池组件在耐热及弱光效应方面均表现出色,在高温、反射或散射光线条件下相比传统晶体硅电池板有更高的年发电量,有助提高性价比。”
通常在评价怎样选择一个光伏组件技术时,光电转换效率与耐久性是其两项关键指标。相对于单晶硅和多晶硅组件,人们通常认为薄膜组件,尤其是非晶硅组件的工作性能衰减的很厉害。“稳定性问题”,这一在早期的薄膜电池生产质量控制中的问题,影响着人们去接受非晶硅组件技术。但是一些成功的实施案例却很好的说明了薄膜有其更为优秀的表现。
这可以从已经运行26年的加州首府萨克拉门多市城市公用事业区实践经验得以证明。自1984年以来,加州首府萨克拉门多市城市公用事业区已经在大约1000个光伏系统中安装了超过10MW的光伏组件。这些应用从小的住宅屋顶系统到世界上最大的一座光伏电站——3.5MW的Rancho Seco光伏系统。加州首府萨克拉门多市城市公用事业区太阳能计划已经安装了超过2MW的非晶硅薄膜光伏系统,这些系统自1994年开始安装,规模从1KW到700KW不等。这些组件应用如下:住宅和商用建筑物的屋顶、停车场顶棚、新的商业建筑光伏建筑一体化(BIPV)、大型地面光伏电站。
加州以上项目大量的第一手经验表明,薄膜组件已表现出良好的耐久性、长期可靠性和令人满意的长期工作性能。相对早已成熟的晶体硅光伏组件,薄膜光伏组件具有许多优势。薄膜光伏组件的半导体材料用量少于晶体硅组件的1%,薄膜光伏技术更适合于大规模生产,制造同样规模的薄膜光伏组件耗能更少。这些优势使得薄膜电池的制造成本明显低于晶体硅光伏产品。尽管非晶硅组件的光电转换效率较低,会增加系统与面积相关的成本,但其明显的价格优势能够显著地节约系统成本。在与面积相关的成本影响不高的地区,非晶硅组件能在非常广泛的应用领域提供明显节约成本的光伏方案。
在加州以上项目实施过程中,非晶硅光伏系统已经表现出极好的系统性能。对于已经安装了至少18个月并至少有12个月(不包含最初的6个月)的产能输出数据的36座住宅型PV Pioneer II非晶硅光伏系统,其平均利用率为18%,其中,利用率的定义为:系统的实际输出与系统在一年8760个小时(即365天×24小时/天)内额定输出的比例。这一参数比设计值稍微高一些,并且与类试的晶体硅系统基本相当。
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