太阳能光伏组件的详细介绍.doc

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1、太阳能光伏组件的详细介绍　　毫无疑问，光伏组件是光伏电站最重要的设备之一！本文将对光伏组件进行全方位的介绍。　　光伏组件的分类　　　　近10年不同类型组件的市场占有率情况。　　　　图1：各类光伏组件2006~2015年的出货量情况　　　　普通晶硅组件的内部结构　　　　双玻组件的内部结构　　　　光伏组件的转化效率　　1功率　　我们常说，采用255Wp光伏组件。下表的“p”为peak的缩写，代表其峰值功率为255W。所有的技术规格书中都会标注“标准测试条件”的。下图为常州天合的光伏组件技术规格书一部分（250W，下同）。　　　　只有在标准测试条件（STC条件，辐照度为1000W/m2，

2、电池温度25℃，AM=1.5）时，光伏组件的输出功率才是“标称功率”（250W）。当辐照度和温度变化时，功率肯定会变化。另外，功率误差为正负3%，说明组件的实际功率是242.5~257.5W都是增长的。不过，这个组件的功率偏差为正偏差3%。　　在非标准条件下，光伏组件的输出功率一般不是标称功率，下图为NOCT条件下标称功率为250W、255W的参数。　　　　辐照度为800W/m2，电池温度20℃时，250W的组件输出功率只有183W，为标况下的73.2%。　　2光电转化效率　　1）效率的计算方法　　理论上，尺寸、标称功率相同的组件，效率肯定是相同的。光伏组件是由电池片组成，一块光伏

3、组件通常由60片（6&TImes;10）或72片（6&TImes;10）电池片组成，面积分别为1.638m2（0.992m&TImes;1.652m）和3.895m2（0.992m&TImes;1.956m）。　　　　辐照度为1000W/m2时，1.638m2组件上接收的功率为1638W，当输出为250W时，效率为15.3%，255W时为15.6%。　　　　2）国家标准对效率的要求　　根据2月5日国家能源局综合司颁布的《关于征求发挥市场作用促进光伏技术进步和产业升级意见的函》（国能综新能［2015］51号）规定：　　自2015年起，享受国家补贴的光伏发电项目采用的光伏组件和并网逆变

4、器产品应满足《光伏制造行业规范条件》相关指标要求，如下图所示。　　　　以常用的60片的多晶硅光伏组件为例，不同规格的转换效率如下表。　　　　因此，2015年以后，要获得国家补贴就必须使用255W以上的光伏组件；270W以上的光伏组件才能算“领跑者”。　　3电压与温度系数　　　　电压分开路电压和MPPT电压，温度系数分电压温度系数和功率温度系数。在进行串并联方案设计时，要用开路电压、工作电压、温度系数、当地极端温度（最好是昼间）进行最大开路电压和MPPT电压范围的计算，与逆变器进行匹配。　　影响光伏组件出力的几个因素　　1热斑效应　　一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗

5、其他有光照的太阳电池组件所产生的能量，被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应。　　这种效应能严重的破坏太阳电池。有光照的太阳电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。而造成热斑效应的，可能仅仅是一块鸟粪。　　为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏，最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管，以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。当热斑效应严重时，旁路二极管可能会被击穿，令组件烧毁，如下图（图片来自于TUV-Rheinland）。　　　　2PID效应　　电位诱发衰减效应（PID，PotentialInducedDegradation）是电池组件长期在高电压

6、作用下，使玻璃、封装材料之间存在漏电流，大量电荷狙击在电池片表面，使得电池表面的钝化效果恶化，导致组件性能低于设计标准。PID现象严重时，会引起一块组件功率衰减50%以上，从而影响整个组串的功率输出。高温、高湿、高盐碱的沿海地区最易发生PID现象。　　造成组件PID现象的原因主要有以下三个方面：　　1）系统设计原因：光伏电站的防雷接地是通过将方阵边缘的组件边框接地实现的，这就造成在单个组件和边框之间形成偏压，组件所处偏压越高则发生PID现象越严重。对于P型晶硅组件，通过有变压器的逆变器负极接地，消除组件边框相对于电池片的正向偏压会有效的预防PID现象的发生，但逆变器负极接地会增加相

7、应的系统建设成本；　　2）光伏组件原因：高温、高湿的外界环境使得电池片和接地边框之间形成漏电流，封装材料、背板、玻璃和边框之间形成了漏电流通道。通过使用改变绝缘胶膜乙烯醋酸乙烯酯（EVA）是实现组件抗PID的方式之一，在使用不同EVA封装胶膜条件下，组件的抗PID性能会存在差异。另外，光伏组件中的玻璃主要为钙钠玻璃，玻璃对光伏组件的PID现象的影响至今尚不明确；　　3）电池片原因：电池片方块电阻的均匀性、减反射层的厚度和折射率等对PID性能都有着不同的影响。　　上述引