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光伏雙玻組件特點及發展趨勢分析

作者:佚名  來源:電子材料網  時間:2016/4/9 9:39:53

雙玻光伏組件,是指由兩片玻璃和太陽能電池片組成復合層,電池片之間由導線串、并聯匯集到引線端所形成的光伏電池組件。業內人士認為,雙玻組件為高品質光伏電站提供了最好的解決方案。據EnergyTrend統計,2015年我國雙玻組件的發貨量成長至800~900兆瓦左右,預計今年的發貨量將有明顯成長。那么,當前雙玻組件的應用形式有哪些,未來的發展趨勢又如何?青島瑞元鼎泰新能源科技有限公司技術總監四建方對此給出了相關解答。
記者:請簡要介紹一下雙玻組件的應用形式和當前的發展情況

四建方:眾所周知,根據光伏組件和建筑結合的一個緊密程度,雙玻光伏建筑可以分為BIPV、BAPV兩種形式。BIPV(光伏建筑一體化)是說,光伏組件作為建筑的構件,是建筑的一部分。它的特點是,除了要滿足組件的性能要求以外,還要防火,并滿足建筑力學、熱舒適、采光、隔音等的一些建筑要求。BAPV指的是光伏組件作為建筑的一個附件,這一塊就相對比較簡單,只要滿足光伏組件的一些性能要求就可以。當然,它要跟建筑結合,所以也要做一些防火的測試。

  2010年之后,雙玻組件有了一個飛速的發展,最高軸是在2014年、2015年,最早的專利是在2002年。當時雙玻的結構和現在的產品已經基本相同。

  記者:雙玻組件有哪些特點,決定了其在光伏建筑上非常適用?

  四建方:可以說,BIPV早期主要應用的產品就是雙玻組件,雙玻組件最早的應用也是BIPV。雙玻組件自身的特點,決定了其非常適合在BIPV上應用。首先,它可以采用PVB的夾膠,滿足了建筑幕墻的安全要求。它耐老化性能非常優異。因為PVB在建筑上的應用已經超過40年了。

  雙玻組件可以做成各種顏色。其次,它可以擴展多種形式,可以加工成中通的結構來隔熱,或者隔噪聲,還可以做成各種透光率,滿足建筑的采光要求。再次,它結構對稱。這個特點可以說是光伏組件的特點。比如說,承受靜態載荷之后,電力片可以做到無隱裂。因為晶體硅電池有一個最大的缺點就是非常脆,很容易發生破碎。

  但在對稱結構當中,它承受外力的時候,可以做到不會破碎,在這種載荷之后,它功率衰減非常小。這個跟它的力學對稱結構是相關的。它在冷熱循環中功率衰減也非常小。

在BAPV形式中,它附著在傾斜的屋面的形式,通常是作為建筑的附件,會增加建筑的負荷能力。它的哪些特點比較適合在BAPV上應用呢?第一,它外表面都是玻璃結構。玻璃結構抗紫外能力非常強,防火等級也比較高,可以很輕松地做到1500伏的系統電壓。當然,如果你是用1000伏的電壓的話,代表了它的絕緣性能非常好,它的安全性會更高。即便是老化之后的玻璃,絕緣性也非常好。第二,它沒有金屬邊框,相對普通組件來說,它省去了接地的操作,這樣可以避免PID(電位誘發衰減)現象的產生。當然,我們如果說能夠把水膜去掉,能夠把在回路過程中的任何一個點打斷,同樣也不會有PID產生。

  沒有邊框后,組件的工作溫度會變低。同時,它還能防止灰塵的積攢。第三個特點還是結構對稱,對于組件來說依然是在載荷之后電力片無引力,功率衰減小,TC循環過程中功率分解小。

  記者:為什么雙玻組件安裝在建筑屋頂發電量會高?為什么會在TC過程中功率衰減更小?

  四建方:在沒有邊框之后,它的工作溫度較常規的組件會低2~5攝氏度,發電量高1%~2%,原因是常規組件鋁合金邊框內部不利于空氣的對流。沒有邊框之后,對流就會明顯加強,造成組件的溫度下降。當組件和屋頂安裝的距離非常近的時候,對流是更差,所以雙玻組件更適合在斜面屋頂上安裝,在這種情況下,它溫度的降低會體現的更加明顯。

  舉一個例子,比如有人踩在雙玻組件上,電池片本身是有彎曲的,但是電池片本身的程度沒有變化。所以說,電池片又承受了這樣一個拉伸和壓縮的力,尤其是在拉伸的過程中,電池片非常容易產生引力。這對于TC循環過程中的道理來說是一樣的。

  TC代表的是熱脹冷縮、溫度循環,材料也會發生膨脹和收縮。對于力學的對稱結構來說,對電池片的影響就非常小。我們在實驗室對雙玻組件做了一些老化的測試,有高溫高濕、冷熱循環、PID、紫外線,試驗中的條件都是2倍于IEC的標準,UV的話可能就是6倍了。實驗之后,雙玻組件的功率衰減值為2%,尤其是PID,基本上小于1%。基于測試的結果,雙玻組件的功率質保是30年,并且從第二年開始每年的功率衰減不大于0.5%,而常規組件的則分別是25年和0.7%。

  記者:未來,雙玻組件有哪些發展趨勢?

  四建方:雙玻組件在BIPV上的應用已經超過了10年,我們預測,未來它仍然是BIPV的主要形式,隨著其優勢被業內認同,也將會在BIPV上廣泛地應用。未來,雙玻組件可能有很多形式出來,但我們覺得對稱結構將會成為雙玻組件的主要形式。目前,雙玻組件有著更長的壽命,更高的發電量,更低的衰減率,將來還會有更低的成本。

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