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与组件效率相关的损失机制以及与其它部件的互相影响
电池-组件(CTM)效率比可以定义为互连电池片封装成组件后的效率与封装前电池平均效率之间的关系。CTM值大小受电池种类的影响非常大。例如,对于同一种封装材料,拥有均匀减反射膜和高蓝光光谱响应的高效太阳电池的CTM损失通常比低效电池高。
从电池到组件,中间有几种因素影响着发电效率,但多数影响都是负面的。其中,由组件内部非活性区域引起的损失只影响组件效率而不会降低实际功率输出。能影响功率输出的因素可以分为光学和电学因素;其中电学损失主要是由电池间的串联电阻引起的。
电池封装后会出现某些交互光学效应(如图二所示)。首先,任何两种折射率不同的材料界面都会引起光反射。其次,位于电池前表面的所有材料层都会吸收部分入射光线。其中,来自电池表面的反射光,包括细栅、主栅和焊带反射光,可以被部分反射或全部反射回电池表面。通过使用高反射率背板,可以将入射到电池间隙的光线散射回来。如果散射光线到达组件的第一层界面,通常是玻璃—空气,会被部分或全部反射组件内部,反射效果决定于入射角。部分被反射回来的光线将射入到电池活性层,并提高电池电流和输出功率。对于封装材料,最关键的是避免吸收有用光谱区间的光线(其中c-Si电池的光谱区间为350-1200nm)
能削弱到达电池表面光线强度的损失机制有几种,它们分别为(如图二所示):
••①、③反射损失,发生于空气-组件前表面和前表面-封装材料界面;
••②、④吸收损失,发生在玻璃内部和封装材料内部;
••⑤电池吸收;
••⑥电池表面反射以及在玻璃-空气界面处的部分或全部再反射;
••⑦背板材料的吸收;
••⑧背板材料的反射,以及在玻璃-空气表面处的部分或全部再反射。
封装材料的折射率影响着玻璃-封装层界面以及硅-减反射膜(ARC)-封装层界面的反射损失。对于有陷光结构和ARC层的电池,光耦合引起的光增益会更少。
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