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第2章太阳能光伏组件的原材料及部件
单晶硅与多晶硅电池片到底有哪些区别呢?由于单晶硅电池片和多晶硅电池片前期生产
工艺的不同,使它们从外观到电性能都有一些区别。从外观上看:单晶硅电池片四个角呈圆
弧缺角状,表面没有花纹;多晶硅电池片四个角为方角,表面有类似冰花一样的花纹(业内
称为多晶多彩),也有一种绒面多晶硅电池片表面没有明显的冰花状花纹(业内称为多晶绒
面);单晶硅电池片减反射膜绒面表面颜色一般呈现为黑蓝色,多晶硅电池片减反射膜绒面表
面颜色一般呈现为蓝色。
对于使用者来说,相同转换效率的单晶硅电池和多晶硅电池是没有太大区别的。单晶硅
电池和多晶硅电池的寿命和稳定性都很好。虽然单晶硅电池的平均转换效率比多晶硅电池的
平均转换效率高1%左右,但是由于单晶硅太阳能电池只能做成准正方形(4个角为圆弧状),
当组成太阳能电池组件时就有一部分面积填不满,而多晶硅太阳能电池是正方形的,不存在
这个问题,因此对于太阳能电池组件的转换效率来讲几乎是一样的。另外,由于两种太阳能
电池材料的制造工艺不一样,多晶硅太阳能电池制造过程中消耗的能量要比单晶硅太阳能电
池少30%左右,所以多晶硅太阳能电池占全球太阳能电池总产量的份额越来越大,制造成本
也将大大小于单晶硅电池,所以使用多晶硅太阳能电池将更节能、更环保。
2.1.3太阳能电池片的等效电路分析
太阳能电池的内部等效电路如图2-5所示。为便于理解,我们可以形象地把太阳能电池
的内部看成是一个光电池和一个硅二极管的复合体,即在光电池的两端并联了一个处于正偏
置下的二极管,同时电池内部还有串联电阻和并联电阻的存在。由于二极管的存在,在外电
压的作用下,会产生通过二极管P-N结的漏电流Id,这
个电流与光生电流的方向相反,因此会抵消小部分光生
电流。串联电阻主要是由半导体材料本身的体电阻、扩
散层横向电阻、金属电极与电池片体的接触电阻及金属
电极本身的电阻几部分组成的,其中扩散层横向电阻是
串联电阻的主要形式。正常电池片的串联电阻一般小于
1Ω。并联电阻又称旁路电阻,主要是由于半导体晶体缺图2-5太阳能电池的内部等效电路
陷引起的边缘漏电、电池表面污染等使一部分本来应该通过负载的电流短路形成电流Ir,相
当于有一个并联电阻的作用,因此在电路中等效为并联电阻,并联电阻的阻值一般为几千欧。
通过分析说明,太阳能电池的串联电阻越小,旁路电阻越大,就越接近于理想的太阳能电池,
该电池的性能就越好。
2.1.4太阳能电池片的特性及主要性能参数
太阳能电池片的特性一般包括太阳能电池的输入输出特性、光照度特性以及温度特性等。
1.太阳能电池片的输入输出特性
太阳能电池片种类较多,大小不一。它将太阳的光能转换成电能的能力到底有多大,就
是通过太阳能电池的输入输出特性体现出来的。
太阳能电池的输入输出特性,也叫做太阳能电池的电压—电流特性,如图2-6所示。图
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