看天吃飯？各式組件穩(wěn)定性測(cè)評(píng)比較

2017-12-01 14:52:35 PV兔子　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

& 9658;c-Si晶體硅和HIT組件基本上隨時(shí)間穩(wěn)定持續(xù)衰減。& 9658;碲化鎘CdTe組件具有1-4個(gè)月的隨溫度影響的亞穩(wěn)態(tài)波動(dòng)，然后穩(wěn)定持續(xù)衰減。& 9658;銅鋅錫硫CIGS組件具有1-12個(gè)月無規(guī)律的亞穩(wěn)態(tài)波動(dòng)，然后穩(wěn)定持續(xù)衰

►c-Si晶體硅和HIT組件基本上隨時(shí)間穩(wěn)定持續(xù)衰減。

►碲化鎘CdTe組件具有1-4個(gè)月的隨溫度影響的亞穩(wěn)態(tài)波動(dòng)，然后穩(wěn)定持續(xù)衰減。

►銅鋅錫硫CIGS組件具有1-12個(gè)月無規(guī)律的亞穩(wěn)態(tài)波動(dòng)，然后穩(wěn)定持續(xù)衰減。

►非晶薄膜a-Si組件具有年度周期性的光致衰減，加上穩(wěn)定的持續(xù)衰減。

為什么穩(wěn)定性問題極其重要?

歷史已經(jīng)翻開了新的一頁，和火電比較，光伏發(fā)電的度電成本已經(jīng)更低;現(xiàn)在的焦點(diǎn)是，在成本不是問題的情況下，光伏發(fā)電如何挑戰(zhàn)穩(wěn)定的火力發(fā)電?不穩(wěn)定性來至于兩方面：首先是看天吃飯，其次是組件本身不穩(wěn)定。而組件穩(wěn)定性本身也包含兩個(gè)層面：由組件材料和結(jié)構(gòu)引起的共性的“內(nèi)秉的”隨時(shí)間變化的規(guī)律;以及熱斑、掉柵、裂痕之類的個(gè)體質(zhì)量問題。

組件穩(wěn)定性的問題，再怎么提也不為過。數(shù)不清的做光伏電站投資的朋友吐槽：最頭疼的問題就是計(jì)算電站的長(zhǎng)期收益。氣候變遷本來就很難估計(jì)了，安裝運(yùn)維水準(zhǔn)本來就參差不齊，各種組件還不穩(wěn)定，誰能估計(jì)一段時(shí)間能發(fā)多少電，鬼才知道投資回報(bào)率是多少。

其實(shí)這個(gè)問題，又可以分為兩個(gè)層面。首先當(dāng)然是少衰減一點(diǎn)，多發(fā)點(diǎn)電，多掙點(diǎn)錢;如果衰減沒辦法，那退而求其次，至少讓我知道衰減的規(guī)律，無論從系統(tǒng)協(xié)調(diào)還是投資收益的角度，盡量減少不確定性。

知道衰減的規(guī)律，在某種程度上和抑制衰減同等重要。

做標(biāo)準(zhǔn)做認(rèn)證的大牛TUV萊茵和做薄膜的大牛亥姆霍茲Julich研究中心最近就搞了這么個(gè)大比武，2年多時(shí)間監(jiān)測(cè)了 c-Si，HIT，CdTe，CIGS，a-Si 組件在沙漠、熱帶、地中海、溫帶幾個(gè)地區(qū)的性能狀況(Progress in Photovoltaics, Schweiger, 2017)。關(guān)公戰(zhàn)秦瓊的事情也能揉到一起，看起來可謂非常過癮。

如何標(biāo)定穩(wěn)定性?

標(biāo)定穩(wěn)定性，首先就要給性能指標(biāo)確定一個(gè)比較的標(biāo)準(zhǔn)。和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件STC不同，濕熱、干熱、濕冷、干冷地區(qū)光照條件溫度狀況差的不是一星半點(diǎn)，怎么比較孰優(yōu)孰劣?這里就要祭出法寶國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC60891了。這是一個(gè)神奇的標(biāo)準(zhǔn)，通過復(fù)雜的換算(此處略去一千字和十幾個(gè)公式)，結(jié)合輻照儀和溫度計(jì)，將實(shí)測(cè)I-V曲線推演到STC條件下的I-V，從而摘出發(fā)電功率，效率，開壓，短路電流，填充因子等重要參數(shù)。這樣不管是在沙哈拉大沙漠還是熱帶雨林，不用把組件搬回實(shí)驗(yàn)室，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，經(jīng)過處理，就可以橫向比較了。

穩(wěn)定性哪家強(qiáng)?

晶體硅

晶體硅市場(chǎng)份額90%不是沒有道理的。無論是同質(zhì)結(jié)還是異質(zhì)結(jié)晶體硅，基本上在一個(gè)穩(wěn)定可預(yù)測(cè)的范圍之內(nèi)。沒有亞穩(wěn)態(tài)，同質(zhì)結(jié)(單晶或者多晶硅)每年衰減不超過0.5%，異質(zhì)結(jié)不超過1%。

碲化鎘CdTe

穩(wěn)定性相對(duì)慘淡一點(diǎn)點(diǎn)，但還不是不可知。一般來說熱退火效應(yīng)可以提升一點(diǎn)點(diǎn)性能，直到亞穩(wěn)態(tài)結(jié)束。這里從溫差比較大的德國(guó)和意大利能看出明顯的性能周期(夏天好一點(diǎn)，冬天差一點(diǎn))，而暴熱的美國(guó)亞利桑那大沙漠和印度欽奈直接加速老化，迅速結(jié)束了亞穩(wěn)態(tài)，直接開始線性衰減了。

責(zé)任編輯：lixin

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