2、雙結(jié)硅基薄膜組件介紹

　　硅材料目前是太陽(yáng)能電池的主導(dǎo)材料，而非晶硅太陽(yáng)能電池使用的硅材料約為晶硅電池的百分之一，這就大大降低了原材料成本。雙結(jié)硅基薄膜組件是由玻璃基板，透明導(dǎo)電層，半導(dǎo)體層等構(gòu)成（如圖3所示）。雙結(jié)硅基薄膜組件可應(yīng)用于建筑整合式應(yīng)用，屋頂，以及大型地面電站。目前，雙結(jié)硅基薄膜組件的實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率以及達(dá)到15%，量產(chǎn)后的效率約在10%。

　　雙結(jié)硅基薄膜組件

　　近年來(lái)，很多機(jī)構(gòu)投入大量時(shí)間精力研究雙結(jié)硅基薄膜組件，在于其具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）與晶硅組件相比，雙結(jié)硅基薄膜組件在相同的遮蔽面積下功率損失較小（弱光情況下發(fā)電性能更好）；（2）有更好的功率溫度系數(shù)；（3）只需要少量的硅原料；（4）沒(méi)有內(nèi)部電路短路問(wèn)題（聯(lián)機(jī)已經(jīng)在串聯(lián)電池制造時(shí)內(nèi)建）；（5）原材料供應(yīng)不會(huì)出現(xiàn)短缺問(wèn)題；（5）可建筑材料整合性運(yùn)用（BIPV），更為美觀。但是，因雙結(jié)硅基薄膜組件的前期投入資產(chǎn)過(guò)大（主要是設(shè)備），而導(dǎo)致雙結(jié)硅基薄膜組件無(wú)法大規(guī)模推廣。

　　晶硅組件和雙結(jié)硅基薄膜組件在電站系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　1、晶硅組件和雙結(jié)硅基薄膜組件在電站系統(tǒng)中的優(yōu)缺點(diǎn)

　　晶硅（多晶硅）組件和雙結(jié)硅基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(guò)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)硅基薄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。

　?。?）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(guò)程中，雙結(jié)硅基薄膜組件（尤其是無(wú)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(shuō)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CHSM6612P-290W晶硅組件和裝有CHSM5001T-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CPS100kW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(lái)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)

　　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(shuō)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（如幕墻和太陽(yáng)能棚等）。