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常见晶体硅和薄膜半透明光伏组件结构示意图
(a, 晶体硅半透明组件;b, 薄膜半透明组件)
采光性能
01薄膜电池半透明光伏窗
薄膜电池半透明光伏窗是利用其自身材料的透光性,使得阳光可以透过光伏窗进入室内,从而实现采光。以市场化程度较高的非晶硅薄膜电池为例,由于电池本身可以透光,因此进入室内的光具有非常好的均匀性,但是其透过率太低(通常只有5%左右),并且太阳光经过组件选择性吸收之后透过的光呈现橘黄色,因此其采光和视觉效果均比较差。这会导致人们从室内无法真实观察室外景象。
02不透明晶硅电池阵列排布
不透明晶硅电池阵列排布的半透明光伏窗,由电池之间的透明玻璃间隙进行采光。由于半透明组件以高效晶体硅电池为基础,因此具有最高的能量转换效率,但是其也存在一些致命缺点,如在室内产生明暗相间的阴影,易产生眩光现象,而且窗户整体美观度欠佳,不为建筑师及用户好评等。
03激光刻蚀/切割技术
激光刻蚀/切割技术,通过激光刻蚀技术改变薄膜电池透过率,提高薄膜电池透过率,或者通过激光切割技术将电池片切割成细条,提高光伏窗采光均匀性。其透过率可以根据自然采光要求进行定制,从而使得透过率达到30%-50%,以满足房间的自然采光需求。
三种常见工艺生产的半透明光伏组件
(a)电池本身透光的非晶硅半透明组件(b)激光刻蚀生产的薄膜半透明组件(c)传统晶体硅半透明组件
发电性能
01薄膜电池
非晶硅薄膜电池,自身发电效率较低,仅为5%左右。而随着研究的推进,当铜铟镓硒、碲化镉和铜铟硒等高发电效率的薄膜电池市场化后,可以较大幅度提高薄膜型光伏窗发电效率,实验室最佳效率可达到20%以上。
02不透明晶硅电池
晶体硅电池,包括单晶硅电池和多晶硅电池。晶体硅电池比非晶硅电池发电效率高很多,且单晶硅电池发电效率高于多晶硅电池。标准实验条件下,单晶硅电池的最佳效率可达25%,略高于多晶硅电池的20.4%。
03 激光刻蚀/切割技术
其发电效率与选用材料相关,光伏窗的发电量和光伏覆盖率相关,覆盖率越高发电量越多。
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