《電子技術(shù)應(yīng)用》
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晶硅組件和雙結(jié)硅基薄膜組件的優(yōu)缺點(diǎn)分析

2016-04-08

  晶硅(多晶硅)組件和雙結(jié)硅薄膜組件因其各自的特點(diǎn),均在大型地面電站中得到了應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用過程中,與雙結(jié)硅基薄膜組件相比較,多晶硅組件的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在:

  單位面積輸出功率更高。1平米的雙結(jié)硅基?。?)膜組件輸出功率約為78Wp,而相同面積的多晶硅組件的輸出功率約在147Wp。

  (2)除組件外,其他配套產(chǎn)品的成本更低。因晶硅組件的單位面積出功率約為雙結(jié)硅基薄膜組件的2倍,那么建設(shè)同樣大小的太陽(yáng)能光伏電站,晶硅組件使用的數(shù)量約為雙結(jié)硅基薄膜組件的一半,那么所需要的電氣設(shè)備和電纜的耗量,在使用晶硅組件的電站中比使用雙結(jié)硅基薄膜組件的要小很多。

 ?。?)占地面積更小。建設(shè)同樣容量的電站,因所需要的晶硅組件的數(shù)量要遠(yuǎn)少于雙結(jié)硅基薄膜組件,則相應(yīng)的,使用晶硅組件的光伏電站的占地面積比雙結(jié)硅基薄膜組件要小很多,使得系統(tǒng)成本更優(yōu)。

  (4)晶硅組件的結(jié)構(gòu)使得其比雙結(jié)硅基薄膜組件更易運(yùn)輸。因大型地面電站大都建于偏遠(yuǎn)地區(qū),需經(jīng)海運(yùn)、陸運(yùn)等多種途徑才能到達(dá)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng),在運(yùn)輸過程中,雙結(jié)硅基薄膜組件(尤其是無邊框型的產(chǎn)品)因其自身的玻璃結(jié)構(gòu),在相同的包裝情況下,更易出現(xiàn)碎裂,而晶硅組件很少出現(xiàn)這種情況。

 ?。?)便于安裝。晶硅組件重量較雙結(jié)硅基薄膜組件更輕,在安裝現(xiàn)場(chǎng),更容易安裝到支架上。

  晶硅組件在電站應(yīng)用中出現(xiàn)的缺陷主要為,在出現(xiàn)遮陰的情況下,容易形成孤島效應(yīng),這將極大的降低整個(gè)陣列乃至電站的功率輸出。

  雙結(jié)硅基薄膜組件在電站應(yīng)用中,其主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:

 ?。?)功率溫度系數(shù)小。雙結(jié)硅基薄膜組件的溫度系數(shù)約為-0.19%/℃,而晶硅組件的溫度系數(shù)約為-0.44%/℃,說明雙結(jié)硅基薄膜組件在夏天,熱帶地區(qū)或是沙漠地區(qū)的每瓦發(fā)電量要略高于晶硅組件。

 ?。?)在光照弱或者出現(xiàn)遮陰的情況下,使用雙結(jié)硅基薄膜組件的光伏電站的發(fā)電量要略高于使用晶硅組件建設(shè)的光伏電站。

  如上述對(duì)晶硅組件在電站應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)分析,可看出雙結(jié)硅基薄膜組件的缺陷集中在因發(fā)電效率低下,而導(dǎo)致的需更多的配套電氣產(chǎn)品,占有更大面積的土地,需要更多的人工,同時(shí),在運(yùn)輸和安裝上更有難度。

  2、應(yīng)用實(shí)例

  實(shí)際應(yīng)用中,使用CHSM 6612P-290W晶硅組件和裝有CHSM 5001T-115W雙結(jié)硅基薄膜組件的太陽(yáng)能光伏電站在發(fā)電輸出方面的對(duì)比數(shù)據(jù)如表1所示。

  這兩組數(shù)據(jù)取自同一經(jīng)緯度的兩個(gè)電站,電站的建設(shè)地在泰國(guó)北標(biāo)府附近。因此,兩個(gè)項(xiàng)目的日照及氣候條件相近,且均采用正泰電源生產(chǎn)的CPS 100kW逆變器,其轉(zhuǎn)換效率為97.6%。泰國(guó)位于赤道附近,常年高溫,雨季較長(zhǎng),根據(jù)理論分析,雙結(jié)硅基薄膜組件的發(fā)電性能應(yīng)優(yōu)于晶硅組件。下表1為2013年1月到9月每兆瓦的光伏電站實(shí)際測(cè)得的發(fā)電數(shù)據(jù),其中雙結(jié)硅基薄膜組件的總發(fā)電量輸出略低于晶硅組件。實(shí)際上,薄膜電站由于技術(shù)原因,相同功率所需要的太陽(yáng)能組件數(shù)量要遠(yuǎn)多于普通晶硅電站,所以其電站系統(tǒng)損失要大于普通晶硅電站。因此從實(shí)際數(shù)據(jù)上來看,如果剔除系統(tǒng)損失因素的影響,雙結(jié)硅基薄膜組件在單位日照時(shí)間的發(fā)電量上要高于晶硅。但是隨著電站規(guī)模的擴(kuò)大,薄膜電站的系統(tǒng)損失也將由于受組件數(shù)量影響而變大,導(dǎo)致實(shí)際發(fā)電量的變低。實(shí)際上,太陽(yáng)能光伏電站的發(fā)電輸出受很多因素的影響,除自然環(huán)境外,還有設(shè)備的不正常運(yùn)行也會(huì)很大程度的影響輸出,因此實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的差異不能完全歸因于組件的性能表現(xiàn)。

  表1 2013年晶硅電站和薄膜電站發(fā)電數(shù)據(jù)

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  五、結(jié)論

  以上的分析和數(shù)據(jù)對(duì)比的主要目的并非是要說明哪個(gè)組件更好,晶硅組件和雙結(jié)硅基薄膜組件各有優(yōu)勢(shì),也存在缺陷,如何挑選合適的產(chǎn)品用于合適的市場(chǎng),使得電站的效益最優(yōu)化是最終的目的。

  如今晶硅組件成本大幅下降,使得其在大型地面電站的建設(shè)中更受歡迎。考慮這個(gè)因素,雙結(jié)硅基薄膜組件就其本身特點(diǎn)或許應(yīng)更專注于建筑一體化。


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