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上海卷柔新技术有限责任公司
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双玻、BIPV对光伏玻璃的需求影响

双玻、BIPV对光伏玻璃的需求影响


光伏组件主要由太阳电池、涂锡铜带、光伏玻璃、EVA胶膜、背板、铝边框、硅胶、接线盒这8部分构成。

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其中,光伏玻璃作为光伏组件主要材料中成本占比较高的物料,其在技术上的提升已迫在眉睫。

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光伏玻璃的主要成分为SiO2,与普通建筑玻璃相比,其具有“超白”“高透”的特点。而光伏玻璃的透光率会直接影响光伏组件的光电转换效率。
目前,普通光伏玻璃的透光率约为91%,而利用光的干涉原理在光伏玻璃上制备一层厚度约为120nm的多孔SiO2减反射膜(即单层镀膜)后,光伏玻璃的透光率可以达到93%左右。
由于太阳电池的光谱响应范围为380~1100nm,单层镀膜的光伏玻璃只能降低某一波长附近的反射率,因此并不能提高其在整个波段的透光率。
针对此问题,研究人员对不同材质的双层及多层镀膜光伏玻璃进行了研究,但由于研究所用的实验设备的精度较高且价格昂贵,因此该研究结果无法满足大批量生产的需求。


光伏组件输出功率对比实验


01
实验结果分析

2种双玻单晶硅光伏组件的电性能测试结果如表1所示。


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从表1的测试结果可以看出:针对同种版型的双玻单晶硅光伏组件,在测试机台及光伏组件其他主要材料一致,且分别配置同一厂家生产的双层镀膜光伏玻璃与单层镀膜光伏玻璃的前提下,双层镀膜玻璃光伏组件的*大输出功率比单层镀膜玻璃光伏组件的*大输出功率高3.32W,短路电流提升了0.08A。


双层镀膜光伏玻璃的增效分析及其工艺流程


01
玻璃透光率对光伏组件光电转换效率的影响

太阳电池的工作原理主要是通过光生伏特效应实现发电。当太阳光照射太阳电池时,入射光的能量超过单晶硅半导体的禁带宽度,在p-n结处就会产生电子-空穴对,若这些电子-空穴对未复合,就会在内电场的影响下进行移动,从而产生电流。
光伏组件的短路电流可以通过光伏组件的短路电流密度乘以太阳电池的面积计算得到,而玻璃的透光率会直接影响光伏组件的短路电流密度,*终会影响光伏组件的光电转换效率。
使用透光率测试仪,对某厂家生产的单层镀膜光伏玻璃和双层镀膜光伏玻璃的透光率分别进行测试,并与所采用的单晶硅太阳电池的量子效率曲线进行对比。
不同波长下2种镀膜光伏玻璃的透光率和单晶硅太阳电池的量子效率曲线如图1所示。
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图1 不同波长下2种镀膜光伏玻璃的透光率和单晶硅太阳电池的量子效率曲线
从图1可以看出:单晶硅太阳电池在380~1030nm区间的量子效率可达到90%以上,因此单晶硅太阳电池在此波段的光电转换效率较高。
而与单层镀膜光伏玻璃相比,双层镀膜光伏玻璃在800~1030nm长波段的透光率较高(该波段二者差异更明显),从而可使长波段的太阳光尽可能到达单晶硅太阳电池表面,提高单晶硅光伏组件的光电转换效率。

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