光伏模塊技術(shù)：選擇合適的太陽能電池板

太陽能是最豐富的能源來源。太陽輻射如果得到合理利用，可以作為水加熱器或照明系統(tǒng)使用。1983年，貝爾實驗室成功地利用光伏模塊將太陽輻射轉(zhuǎn)化為電能。從那時起，許多公司和研究人員開始開發(fā)這項技術(shù)，以更有效地利用太陽能。

選擇太陽能電池板：硅的優(yōu)缺點

光伏電池包含摻雜硅，這是一種吸光半導(dǎo)體。因此，電池類型是選擇太陽能電池板時的主要考慮因素。目前主要有三種類型的硅電池：單晶硅、多晶硅和非晶硅。

單晶硅：單晶硅電池由單一來源的硅制成。這些電池由于其高效率，適用于剛性安裝。但其制造成本較高。

多晶硅：多晶硅電池由不同來源的硅制成。它們的效率較低，但制造過程簡單，成本低于單晶硅電池。

非晶硅：非晶硅電池是非晶態(tài)的硅電池，通常用于柔性太陽能模塊，也稱為薄膜太陽能模塊。這些模塊主要用于建筑嵌入式太陽能系統(tǒng)，例如集成窗戶的太陽能系統(tǒng)。雖然這些電池成本低，但相較于單晶和多晶電池，其效率較低。

使用光伏模塊數(shù)據(jù)表選擇合適的技術(shù)

選擇合適的光伏模塊需要檢查和比較不同公司提供的不同模塊編號和技術(shù)的數(shù)據(jù)集。

典型的數(shù)據(jù)表包含有關(guān)產(chǎn)品的所有信息。

光伏模塊的零件編號和圖像：數(shù)據(jù)表的第一部分包含光伏模塊的形狀圖像和其零件編號。

公司及其證書：這一部分介紹了制造公司。此外，還會列出按照國際標(biāo)準(zhǔn)(如IEC 62804和ISO 9001:2015)獲得的產(chǎn)品和公司證書。

太陽能模塊制造公司通常分為不同等級。這些等級通常增強了制造商與公司的保修信任關(guān)系。

一級：擁有超過5年光伏模塊制造和銷售經(jīng)驗的太陽能電池板制造商。這些公司通常在研發(fā)方面經(jīng)驗豐富，并生產(chǎn)自己的太陽能電池。

二級：這些公司在太陽能模塊制造方面經(jīng)驗較少，通常從一級公司購買其光伏模塊所需的電池。

三級：這些公司大部分產(chǎn)品來自于一級和二級公司。相較于一級和二級公司，他們的經(jīng)驗較少，通常在制造過程中不使用機器人，焊接和組裝都由人工完成。

性能保證：太陽能模塊制造商通常提供高達30年的線性性能保修，通常性能保持在70%以上。保修百分比越高，表明其多年內(nèi)的性能越好。

產(chǎn)品特性：在這一部分，制造商列出其模塊的規(guī)格及其設(shè)計用途。

電氣規(guī)格表：這一部分提供在標(biāo)準(zhǔn)測試條件(STC)和名義模塊工作溫度(NMOT/NOCT)下收集的光伏模塊電氣數(shù)據(jù)。

STC：標(biāo)準(zhǔn)測試條件是檢測太陽能模塊的條件。這些條件包括：太陽輻照度1000 W/m2，電池溫度25°C，空氣質(zhì)量1.5。

NMOT：名義模塊工作溫度，亦稱名義工作電池溫度(NOCT)，是指在太陽輻照度800 W/m2、空氣溫度20°C和風(fēng)速1 m/s下測試電池溫度和電氣特性。

NOCT通常在數(shù)據(jù)表中指定為43°C至47°C之間。

表中列出的規(guī)格包括：

Pmp：光伏模塊的最大功率輸出

Vmp：最大工作電壓

Imp：最大工作電流

Voc：開路電壓

Isc：短路電流

效率：光伏模塊的最大效率定義為模塊將陽光轉(zhuǎn)化為電能的比率。

IV曲線：太陽能控制器利用最大功率點跟蹤以獲取光伏電池的最大功率。IV曲線展示了在不同太陽輻照度和溫度下太陽能模塊的電流與電壓特性。最大功率點是在電壓和電流的乘積達到最大值時確定的點。

模塊尺寸：模塊的準(zhǔn)確示意圖，包括在太陽能系統(tǒng)設(shè)計過程中的尺寸，用于面板定位階段。

機械規(guī)格：典型表中的機械規(guī)格包括：

電池類型：電池類型考慮太陽能電池所用的材料。例如：N型單晶硅，P型單晶硅。太陽能電池板的安裝位置是選擇電池類型的重要因素。

電池尺寸：大多數(shù)電池尺寸為156 mm x 156 mm、182 mm x 182 mm和210 mm x 210 mm;通常較大尺寸的電池用于輸出功率較大的面板。

模塊重量和尺寸：這些是設(shè)計用于太陽能電池板的結(jié)構(gòu)時的重要因素。

玻璃規(guī)格：說明玻璃厚度和所用涂層類型。

框架：說明光伏面板外框所用材料，通常為陽極氧化鋁合金。

接線盒：說明含有旁路二極管的接線盒的IP等級。

工作條件：這一部分包括：

最大系統(tǒng)電壓：通常根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定(公用事業(yè)規(guī)模為1500 VDC)。

工作溫度：通常為-40°C至+85°C。

安全級別：安全級別是指用戶在電擊防護方面的保護，由太陽能電池板的絕緣等級設(shè)定。

靜態(tài)負載：最大風(fēng)雪荷載條件。

光伏模塊的新技術(shù)

半切電池板：半切電池技術(shù)在光伏市場占據(jù)了很大份額。該技術(shù)的特點是將太陽能電池切成兩半，因此相比全電池模塊具有許多優(yōu)點。從電氣角度來看，半切電池的電流是普通電池的一半，因此歐姆損耗較低，性能得以增強。半切模塊表現(xiàn)得像兩個獨立的模塊，因此，一側(cè)的陰影效應(yīng)不會影響另一側(cè)。機械上，電池的面積越小，受到的應(yīng)力因素影響越小，因此半切電池比普通電池更耐用。

瓦片技術(shù)：顧名思義，太陽能電池通過激光切割成五條條狀后，像瓦片一樣排列。導(dǎo)電粘合劑連接這五條條狀，因此無需焊接。由于每條的電流較低，連接到母線的手指數(shù)量和厚度顯著降低。由于手指和母線的厚度小，整體太陽能電池板的陰影效應(yīng)較低。瓦片技術(shù)面臨的唯一挑戰(zhàn)是模塊制造成本，且其制造過程也比其他模塊技術(shù)更慢。

拼接技術(shù)：拼接是一種制造工藝，其中模塊內(nèi)部的半切電池相互接觸，形成微小的懸垂部分。然后使用帶狀連接太陽能電池。制造過程簡單。拼接的優(yōu)點在于提高模塊的效率并減少歐姆損耗。

鋪設(shè)技術(shù)：鋪設(shè)是將太陽能電池靠得很近，但電池之間保持非常小的距離。例如，普通模塊的電池之間的距離可達2毫米，而鋪設(shè)模塊的電池之間的距離可低至0.2毫米。

雙玻光伏模塊和雙面光伏模塊：普通太陽能模塊的背面有一層白色背板，用于保護模塊。近年來，一些制造商開始用玻璃替代背板，從而使太陽能模塊的功率輸出增加了30%，這被稱為雙玻技術(shù)。

一些制造商開始在光伏電池的背面連接母線和帶狀，并在模塊的背面使用玻璃，從而在某些情況下將功率輸出提高了50%。這種方法被稱為雙面性。

一些制造商認為，在兩側(cè)都使用玻璃可以消除對鋁框的需求，并增強雙面性，因此市場上出現(xiàn)了帶框和無框的雙面及雙玻光伏模塊。

這些技術(shù)的缺點是光伏模塊的額外重量。

多母線技術(shù)：這是一種用于大多數(shù)現(xiàn)代光伏模塊的技術(shù)。與其使用三到五根粗母線，不如使用更多數(shù)量的細母線(九根、十二根或更多)。多母線技術(shù)減少了歐姆損耗，并增強了雙面模塊的雙面性。

N型光伏電池：N型太陽能電池摻雜的是磷而非硼。與傳統(tǒng)的P型電池相比，N型電池有幾個優(yōu)點，包括更低的年衰減、更低的功率溫度系數(shù)、更低的光致衰減和更高的雙面性。最常見的N型電池是TOPCON，便于將太陽能電池板工廠從市場上最常見的P型(PERC)電池轉(zhuǎn)換為TOPCON。異質(zhì)結(jié)(HJT)電池需要新的制造系統(tǒng)，但其制造過程相對簡單。

選擇合適的光伏模塊

選擇合適的太陽能模塊時，請考慮以下因素：

安裝位置：例如，N型技術(shù)在沙漠地區(qū)優(yōu)于P型。

模塊技術(shù)和數(shù)據(jù)表：檢查所有規(guī)格以確保最佳輸出。

材料清單：查看制造商的材料清單，以獲取有關(guān)模塊的更多規(guī)格并確認制造商。

平準(zhǔn)化電力成本(LCOE)：計算LCOE以確定哪個模塊在經(jīng)濟上可行。

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