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光伏基础知识介绍

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主要内容

光生伏特效应示意图

光伏发电的应用

1839年，法国Becqueral（贝克勒尔）第一次发现，在光照条件下，某些系统的两端具有电压，用导线将两端连接起来后，有电流输出，这就是光生伏特效应（photovoltaics，简称PV）。

1954年,贝尔实验室Chapin等人开发出效率为6％的单晶硅太阳电池，现代硅太阳电池时代从此开始。

光伏发电的应用

天宫一号与神九对接

大众汽车太阳能天窗

光伏产业链介绍

组件测试-PID

一些电站实际应用表明，光伏发电系统的系统电压似乎存在对晶体硅电池组件有持续的“电位诱发衰减”效应，它的直接后果是电站实际发电量下降，严重的时候它可以引起一块组件功率衰减50%以上，从而影响整个电站的功率输出，严重损害投资者的收益，最终会导致组件厂遭遇投诉甚至是退货、赔偿。

光伏产业链介绍

碳足迹：我司多晶60片已取得碳足迹认证；

氨水测试：我司单晶156级多晶156各板型已通过耐氨水测试；

PID：2个月左右取得相关认证；

8000Pa机械载荷测试：目前边框改型试验中，初步反馈结果良好；

组件测试-进程

光伏产业链介绍

由于太阳能电池组件的输出功率取决于太阳辐照度、太阳能光谱的分布和太阳能电池的温度，因此太阳能电池组件的测量在标准条件下（STC）进行，测量条件被欧洲委员会定义为101号标准，其条件是：太阳能电池组件表面温度25℃，光谱分布AM1.5，辐照度1000W/m2

AM（airmass）

当天空晴朗，太阳在头顶直射且阳光在大气中经过的光程最短时，到达地球表面的太阳辐射最强，如图所示，这个光程可用1/cosθz近似，是太阳光与本地垂线的夹角。这个光程被定义为太阳辐射到达地球表面必须经过的大气光学质量AM

AM=1/cosθ

当θ=0时，大气光学质量等于1或称AM1

当θ=60时，则大气光学质量等于2或称AM2

AM1.5相当于太阳光和垂线方向成48.2，为光伏业界的标准。

STC-标准测试条件

光伏产业链介绍

NOCT（NormalOperatingCellTemperature）额定电池工作温度）：当组件电池处于开路状态，并在一下具有代表性情况时所达到的温度

电池表面光强强度=800W/m2

空气温度=20℃

风速=1m/s

支架结构=后背面打开

NOCT-额定工作温度

光伏产业链介绍

温度：太阳能电池的工作温度由环境温度、封装电池的组件特性、照射在组件上的日光强度以及其他一些变量，如风速等因素决定。

如果太阳能组件表面温度升高，则输出功率下降，呈现负的温度特性。晴天受到辐射的组件表面温度比外接气温高20~40，所以此时组件的输出功率比标准状态低。如果辐照度相同，冬季比夏季输出功率大。辐照度不变时，温度上升，开路电压（Voc）与最大输出功率下降。

影响组件电性能的因素-温度

光伏产业链介绍

辐照度：组件温度不变时，短路电流（Isc）与辐照度成正比，与之伴随最大输出功率（Pm）与辐照度大致成正比

影响组件电性能的因素-辐照度

光伏产业链介绍

非相同特性的电池

在实际情况中，所有电池都具有不同的特性，输出最小的电池限制了整个组件的总输出。组件中电池的最大输出的总和与组件实际到达的最大输出之间的差别就是失谐损耗。

影响组件电性能的因素

电池串中的“坏”电池的反偏（导致这种情况的原因是，“好”电池试图以高于“坏”电池所能承载的电流导通“坏”电池，即使在短路的情况下也是如此

光伏产业链介绍

对于热点问题和失谐电池，一个解决办法是在原电路基础上加装旁路二极管。通常情况下，例如光线不被遮挡时，每个二极管处于反偏压，每个电池都在产生电能。当一个电池被遮挡时会停止产生电能，成为一个高组织电阻，同时其他电压促使其反偏压，导致连接电池两端的二极管导通，原本流过被遮挡的电池的电流被二极管分流。

影响组件电性能的因素-二极管

光伏产业链介绍

传统双玻幕墙组件

特点：玻璃较厚，一般4mm以上，甚至8-10mm；外观形式多样化，电池排布根据透光率需求及美观进行调整；一般采用PVB进行封装；一般用于幕墙等BIPV。

双玻组件-传统双玻幕墙组件

光伏产业链介绍

新型超薄双玻组件

特点：2mm厚度玻璃（目前也有厂家推出2.3mm、2.5mm等规格）；取代常规组件，可规模安装，比如大型电站。

优势：寿命更长；玻璃散热好，提高发电量；涂反射涂层后可以减少封装损失；去掉边框可以降成本。

缺点：成品率不及常规组件；返修较困难。

双玻组件-新型超薄双玻组件

11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或