单晶硅光伏电池理论更高效率(单晶硅光伏板发电效率)
根据目前的技术,市场上光伏组件的单晶硅和多晶硅转化效率一般分别多大?
太阳能发电之所以能备受推崇、越发广泛利用,很大一部分原因在于它是一种可再生的环保发电方式,发电过程中不会产生二氧化碳等温室气体,不会对环境造成污染,也因此被广泛推广。从当前的太阳能电池种类来看,包括了晶体硅电池、薄膜电池以及其他材料电池。其中硅电池又分为单晶电池、多晶电池和无定形硅薄膜电池等。
对于太阳能电池而言,最重要的参数是光电转换效率,在实验室所研发的硅基太阳能电池中,单晶硅电池效率为25.0%,多晶硅电池效率为20.4%,CIGS薄膜电池效率达19.6%,CdTe薄膜电池效率达16.7%,非晶硅(无定形硅)薄膜电池的效率为10.1%,而在实际应用中效率略低这一水平。
理论上风能转换效率极限是59.3%,那光伏的极限是多少?
光伏的极限与未来:
1.光伏的极限:大约占总发电量的10%。依据是光伏发电极不稳定,而且要考虑风电(也不稳定),水电。2019年德国可再生能源发电占总发电量40%,其中光伏占7.7%。德国的40%已经借助外国电网了。如果独立的吧,连40%都做不到。
2.中国年总发电量:7.5万亿度,假设未来能达到8万亿度。
3.光伏发电量极限:8万亿度的10%,就是8000亿度。
4.光伏装置寿命:20年
5.年装机极限:8000亿度/20=400亿度
6.光伏阳光发电小时:1100小时
7.折算年装机量:36G,就是3600万千瓦。20年就是720G
什么种类的太阳能电池板发电效率更高?
单晶硅太阳能的光电转换效率更高的达到24%,这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率更高的。但是单晶硅太阳能电池的 *** 成本很大,以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。多晶硅太阳能电池从 *** 成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。因此,从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。
近十年来,研究者发现有一些化合物半导体材料适于作太阳能光电转化薄膜。例如CdS,CdTe;Ⅲ-V化合物半导体:GaAs,AIPInP等;用这些半导体 *** 的薄膜太阳能电池表现出很好光电转化效率。具有梯度能带间隙(导带与价带之间的能级差)多元的半导体材料,可以扩大太阳能吸收光谱范围,进而提高光电转化效率。使薄膜太阳能电池大量实际的应用呈现广阔的前景。在这些多元的半导体材料中Cu(In,Ga)Se2是一种性能优良太阳光吸收材料。以它为基础可以设计出光电转换效率比硅薄膜太阳能电池明显地高的薄膜太阳能电池,可以达到的光电转化率为18%.
光伏发电,光电转换效率是关键,不知道目前更高能达到多少
在大气质量为AMl.5的条件下测试,
硅太阳能电池的理论光电转换效率的上限值为33%左右:
商品硅太阳能电池的光/电转换效率一般为12%~15%
高效硅太阳能电池的光/电转换效率一般为18%~20%
近日从中科院合肥物质科学研究院获悉,该院固体所科研人员近日在钙钛矿太阳能电池领域研究取得新进展,开发了一种无有机电子传输层的新型高效钙钛矿太阳能电池,其利用金属钛作为电子传输层制备的钙钛矿电池的光电转换效率达到18.1%,这是目前金属材料与钙钛矿层直接接触器件所达到的更高效率。
美国科学家设计出了一款新型太阳能电池并制造出了模型。这种太阳能电池整合了多块电池,这些电池堆叠成能捕获太阳光谱几乎所有能量的单个设备,可将44.5%的直射太阳光转化为电力,有潜力成为世界上更高效的太阳能电池,而目前大多数太阳能电池的光电转化效率仅为25%。
光伏电池效率
光伏电池中国更高转换效率的发布旨在全面、系统、权威、及时地展示我国光伏电池达到的光电转换效率更高水平,进一步推动我国光伏技术的创新发展。此次共发布了晶体硅(Crystalline Si)电池、砷化镓(GaAs)电池、铜铟镓硒(CIGS)电池、钙钛矿(Perovskite)电池和有机(Organic)电池等5大类型,12种不同结构光伏电池的中国更高效率。其中,5种结构光伏电池的中国效率也是该类电池转换效率的世界纪录。
图片:主持人英利CTO宋登元先生
我国晶体硅光伏电池更高效率取得了突破性进展。阿特斯创造了多晶硅PERC电池22.8%中国更高效率,也创造了世界多晶硅电池的效率纪录。隆基创造了单晶硅PERC电池24.03%的中国更高效率。继PERC电池之后,我国HIT电池和TOPCon电池技术发展迅速,汉能创造了HIT电池24.85%的中国更高效率,天合创造了24.58%N型单晶硅TOPCon电池中国更高效率。这四种晶体硅电池的更高效率都是利用大硅片面积(约244.6cm2)取得的,表明了我国在大面积晶体硅光伏电池研发和产业化方面达到了国际领先水平。这些成果必将快速向光伏产业转移,推动实验室成果的产业化,使我国在晶体硅电池的产业化技术方面持续保持国际先进水平,支撑我国光伏产业持续发展。
薄膜光伏电池效率持续保持领先优势。汉能创造了29.1% 单结砷化镓电池的中国更高效率,也是世界单结砷化镓电池的效率纪录。同时,汉能也创造了在玻璃基板上铜铟镓硒电池22.92%的更高效率,以及在柔性基板上铜铟镓硒电池20.56%的中国更高效率。
钙钛矿光伏电池技术突飞猛进。杭州纤纳多次刷新了钙钛矿电池小组件效率的世界纪录,创造了7片电池串联微型组件效率17.25%的中国效率纪录,以及28片电池串联组件效率14.30%的中国效率纪录。中国科学院半导体所创造了单结钙钛矿电池效率23.7%的更高效率纪录,南京大学创造了钙钛矿叠层电池效率22.2%的更高效率纪录。
有机光伏电池研究持续保持国际领先。华南理工大学创造了有机光伏电池16.48%中国效率纪录,也是该类电池的世界更高效率。
与2018年光伏电池中国更高效率比较,2019年有8种类型的电池刷新了2018年的效率纪录!表明我国光伏领域的研究创新能力在不断增强,推进了光伏电池效率的快速提升,有力支撑了我国光伏产业做大做强。多晶硅PERC电池效率由22%提升至22.8%,单晶硅PERC电池效率由23.1%提升至24.03%,HIT电池效率由23.7%提升至24.85%,TOPCon电池效率由23.1%提升至24.58%,单结GaAs电池效率由28.8%提升至29.1%,玻璃基板上的CIGS电池效率由21.2%提升至22.92%,钙钛矿单结电池效率由23.32%提升至23.7%,钙钛矿微组件效率由16%提升至17.25%。相信未来我国不仅会有更多的光伏电池打破中国效率纪录,也会创造更多的世界效率纪录
光伏发电的单晶硅电池板、多晶硅电池板、薄膜电池板中,理论与实际的光电转化率分别是多少啊?请大师赐教
理论值:按正常要求,多晶硅电池组件和单晶硅电池组件的光电转换效率分别达到16.5%和17.2%;薄膜硅基和铜铟镓硒电池组件的光电转换效率分别达到8%和13.3%。
这个理论值是在标准光强:AM1.5,1000W/平方米,组件温度:25度,是用太阳能光伏专用测试仪进行测试得出的。将该被测太阳能电池板的功率除以该太阳能电池板的面积再除以1000,则得出效率.
假设:该太阳能电池板的功率为5W,面积为:0.03平方米,则它的效率为:5/0.03/1000=0.167=16.7%,也就是它将平方米1000W 太阳光能量的16.7%转换成了电能.
组件在实际环境下的转换效率,要根据实际辐照度、温度、实际发出的电能以及各种损耗来计算出实际的转换效率,工作环境的不同,工作时的实际的转换效率也不一样。
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