光伏组件效率与电池效率(影响光伏电池效率的因素及提高效率的途径)
光伏组件转换效率是多少
晴天在太阳光垂直照射的条件下,商用光伏多晶硅组件的光电转换效率能达到12%-17%,多晶硅能达到17%-20%。多晶硅在弱光条件下发电效率比单晶硅好,单晶硅在太阳光垂直照射条件下效率比多晶硅好。
光伏组件(solar module)即太阳电池组件,由于单片太阳电池输出电压较低,加之未封装的电池由于环境的影响电极容易脱落,因此必须将一定数量的单片电池采用串、并联的方式密封成光伏组件,以避免电池电极和互连线受到腐蚀。
光伏组件按太阳电池的材料分为晶体硅太阳电池组件和薄膜太阳电池组件。
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
影响光伏组件及系统效率的因素有哪些
发电效率影响因素有:
外部因素1)光照强度,一般光照越强,发电效率越高。
2)温度,一般越热,组件的发电效率反而越低。
3)天气状况,如果经常有云经过,电池组件的发电效率会降低。
内部因素:1)光伏组件质量,越好的组件质量,发电效率越高。
2)光伏逆变器质量,好的光伏逆变器转换效率会越高。
3)汇流箱、升压站等产品质量均会有或多或少的影响。
太阳能光伏发电效率怎么样
发电率不错,太阳能光伏发电发电过程简单,没有机械转动部件,不消耗燃料,不排放包括温室气体在内的任何物质,无噪声、无污染;太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。
因此,与风力发电、生物质能发电和核电等新型发电技术相比,光伏发电是一种更具可持续发展理想特征(最丰富的资源和最洁净的发电过程)的可再生能源发电技术,具有以下主要优点。
①太阳能资源取之不尽,用之不竭,照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。而且太阳能在地球上分布广泛,只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统,不受地域、海拔等因素的限制。
②太阳能资源随处可得,可就近供电,不必长距离输送,避免了长距离输电线路所造成的电能损失。
③光伏发电的能量转换过程简单,是直接从光能到电能的转换,没有中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动,不存在机械磨损。根据热力学分析,光伏发电具有很高的理论发电效率,可达80%以上,技术开发潜力巨大。
④光伏发电本身不使用燃料,不排放包括温室气体和其它废气在内的任何物质,不污染空气,不产生噪声,对环境友好,不会遭受能源危机或燃料市场不稳定而造成的冲击,是真正绿色环保的新型可再生能源。
⑤光伏发电过程不需要冷却水,可以安装在没有水的荒漠戈壁上。光伏发电还可以很方便地与建筑物结合,构成光伏建筑一体化发电系统,不需要单独占地,可节省宝贵的土地资源。
⑥光伏发电无机械传动部件,操作、维护简单,运行稳定可靠。一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电,加之自动控制技术的广泛采用,基本上可实现无人值守,维护成本低。
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