世界的節(jié)約能源概念普遍下,光伏電池綠色科技已是產(chǎn)業(yè)新星。而這波綠色科技潮流,又首推太陽能最為行情看漲,有可能成為全球紅透半邊天的明日之星。面對國際油價(jià)不斷飆高,第三次石油危機(jī)即將到來的危機(jī),一股全世界重新洗牌的能源卡位戰(zhàn),已經(jīng)響起咚咚戰(zhàn)鼓,蓄勢待發(fā)了。
當(dāng)電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急,能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸時,越來越多的國家開始實(shí)行“陽光計(jì)劃”,開發(fā)太陽能資源,尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動力。
歐洲一些高水平的核研究機(jī)構(gòu)也開始轉(zhuǎn)向可再生能源。在國際光伏市場巨大潛力的推動下,各國的太陽能電池制造業(yè)爭相投入巨資,擴(kuò)大生產(chǎn),以爭一席之地。
全球太陽能電池市場競爭激烈,歐洲和日本領(lǐng)先的格局已被打破。盡管主要的銷售市場在歐洲,但太陽能電池的生產(chǎn)重鎮(zhèn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到亞洲。2011年,在光伏市場帶動下,全球光伏電池產(chǎn)量持續(xù)增長,達(dá)到29.5GW。
在世界光伏市場的強(qiáng)力拉動下,中國太陽能電池制造業(yè)通過引進(jìn)、消化、吸收和再創(chuàng)新,獲得了長足的發(fā)展。中國太陽能電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大致可分為三個階段。第一階段為1984年以后的研究開發(fā)時期;之后迎來了2001年以后的產(chǎn)業(yè)形成時期,第二階段也是尚德等太陽能電池廠商開始創(chuàng)業(yè)的時期;2005年至今的第三階段是中國太陽能電池產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展時期。
光伏電池得益于國家對太陽能等新能源產(chǎn)業(yè)的政策、資金支持,2011年太陽能電池產(chǎn)業(yè)增長迅速,在世界10大太陽能電池生產(chǎn)商中有6家是中國企業(yè)。
中國對太陽能電池的研究起步于1958年,20世紀(jì)80年代末期,國內(nèi)先后引進(jìn)了多條太陽能電池生產(chǎn)線,使中國太陽能電池生產(chǎn)能力由原來的3個小廠的幾百kW一下子提升到4個廠的4.5MW,這種產(chǎn)能一直持續(xù)到2002年,產(chǎn)量則只有2MW左右。2002年后,歐洲市場特別是德國市場的急劇放大和無錫尚德太陽能電力有限公司的橫空出世及超常規(guī)發(fā)展給中國光伏產(chǎn)業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇和示范效應(yīng)。歐盟委員會公告顯示,反傾銷調(diào)查的產(chǎn)品為光伏組件、硅片、電池等,范圍較美國有所擴(kuò)大,國內(nèi)數(shù)百家企業(yè)牽涉其中。
中國已成為全球主要的太陽能電池生產(chǎn)國。2006年全國太陽能電池的產(chǎn)量為438MW,2007年全國太陽能電池產(chǎn)量為1188MW。中國已經(jīng)成超越歐洲、日本為世界太陽能電池生產(chǎn)第一大國。2008年的產(chǎn)量繼續(xù)提高,達(dá)到了200萬千瓦。
中國光伏電池產(chǎn)量年增長速度為1-3倍,光伏電池產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的比例也由2002年1.07%增長到2008年的近15%。總體來看,中國太陽能電池的國際市場份額和技術(shù)競爭力大幅提高。在產(chǎn)業(yè)布局上,中國太陽能電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了一定的集聚態(tài)勢。在長三角、環(huán)渤海、珠三角、中西部地區(qū),已經(jīng)形成了各具特色的太陽能產(chǎn)業(yè)集群。
按照反傾銷的程序,歐盟下一步將會根據(jù)企業(yè)規(guī)模、出口數(shù)量、出口金額等選取抽樣企業(yè),這些抽樣企業(yè)將會享有單獨(dú)的反傾銷稅率。與以往不同的是,過去歐洲選取抽樣企業(yè)一般是2至3家企業(yè),但歐盟此次可能會選擇5至6家企業(yè)作為應(yīng)訴企業(yè)。
業(yè)內(nèi)人士分析,歐盟反傾銷稅率一向較高,多在50%-60%左右,當(dāng)前預(yù)測歐盟對中國光伏產(chǎn)品征收的反傾銷稅率也會較高。而歐盟既然選擇了美國作為參照國來裁定是否傾銷以及相應(yīng)的反傾銷稅率,預(yù)計(jì)稅率將會高于美國初裁制定的30%。
可見,立案后中國光伏企業(yè)將面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。甚至有預(yù)測稱,歐盟對中國光伏產(chǎn)品征收高額的反傾銷稅,有可能導(dǎo)致六成的中國光伏企業(yè)倒閉。
2015年12月4日,歐盟委員會證實(shí)將延長對中國太陽能進(jìn)口產(chǎn)品征收關(guān)稅的反傾銷措施,但關(guān)于是否繼續(xù)對中國進(jìn)口光伏電池進(jìn)行征稅還尚未定奪。
12月7日,在反傾銷稅失效之前,歐洲光伏制造商聯(lián)盟就已要求進(jìn)行反傾銷期滿復(fù)審,布魯塞爾現(xiàn)在要花長達(dá)15個月的時間去調(diào)查取消反傾銷稅是否會導(dǎo)致歐洲太陽能制造行業(yè)繼續(xù)受到中國進(jìn)口產(chǎn)品帶來的沖擊。但歐盟委員會就關(guān)于是否要將光伏電池排除在該政策覆蓋產(chǎn)品范圍之外啟動了期中復(fù)審。
2017年7月21日,印度商工部反傾銷局發(fā)布公告稱,決定對自中國大陸、臺灣地區(qū)和馬來西亞進(jìn)口的光伏電池及組件發(fā)起反傾銷調(diào)查。
第一代晶硅太陽能電池,主流市場轉(zhuǎn)換效率約為18%,由于發(fā)展早,產(chǎn)業(yè)鏈上各企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)較為成熟,占應(yīng)用市場約80%的份額;
第二代薄膜太陽能電池,已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的主要有薄膜硅電池、CIGS電池和CdTe電池等,占應(yīng)用市場約19%的份額,由于生產(chǎn)成本較低,預(yù)計(jì)到2015年市場占有率將超過20%;
第三代太陽能電池主要包括聚光和有機(jī)太陽能電池等。聚光光伏組件最高轉(zhuǎn)換效率達(dá)到40%,但由于技術(shù)尚不成熟,聚光光伏電池占應(yīng)用市場約1%得市場份額。
太陽能電池應(yīng)用的領(lǐng)域,包括空間站,汽車、飛機(jī)、手機(jī)、充電器、led燈、發(fā)電站等領(lǐng)域。
第一代晶硅太陽能電池,主流市場轉(zhuǎn)換效率約為18%,由于發(fā)展早,產(chǎn)業(yè)鏈上各企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)較為成熟,占應(yīng)用市場約80%的份額;
第二代薄膜太陽能電池,已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的主要有薄膜硅電池、CIGS電池和CdTe電池等,占應(yīng)用市場約19%的份額,由于生產(chǎn)成本較低,預(yù)計(jì)到2015年市場占有率將超過20%;
第三代太陽能電池主要包括聚光和有機(jī)太陽能電池等。聚光光伏組件最高轉(zhuǎn)換效率達(dá)到40%,但由于技術(shù)尚不成熟,目前聚光光伏電池占應(yīng)用市場約1%得市場份額。
施耐德PRD-DC 浪涌保護(hù)裝置:光伏電池應(yīng)用
?? ?主要特性
Imax: 40KA
Un: 600V DC and 1000V DC
3 個端子 : L+, L-, PE
產(chǎn)品范圍
SPD
16 434 PRD40r 600DC – 家居市場
16 436 PRD40r 1000DC – 光伏發(fā)電廠
盒座 (SPD AC產(chǎn)品)
用于PRD40r 600DC的16 685 抽取式盒座 C 40-340
用于PRD40r 600DC的16 691 抽取式盒座 C 中性
用于PRD40r 1000DC的16 684 抽取式盒座 C 40-460
優(yōu)勢
簡化選擇:用2個產(chǎn)品作優(yōu)化
包括遠(yuǎn)程報(bào)警觸點(diǎn)的全部產(chǎn)品
在盒座壽命終止時的總體安全性
在毀壞前,熱斷路器會打開
應(yīng)用范圍
OEM在可立即安裝的包裝內(nèi)
專用安裝器
太陽能電池是一種具有光電轉(zhuǎn)換特性的半導(dǎo)體器件,它直接將太陽輻射能轉(zhuǎn)換成直流電,是光伏發(fā)電的最基本單元。太陽電池特有的電特性是借助在晶體硅中摻入某些元素(例如 磷或硼等)。從而在材料的分子電荷里造成永久...
您好, 優(yōu)勢 非晶硅太陽能電池最大的優(yōu)勢在于生產(chǎn)制造的成本低廉,基于這一點(diǎn)與其他類型的太陽能電池相比較具有很強(qiáng)的競爭力。與晶體硅太陽能電池相比,非晶硅最大的優(yōu)點(diǎn)在于可以生產(chǎn)制造大面積均勻...
你好,現(xiàn)在普通電池組件的價(jià)格大概在4-5元/W,250W價(jià)格大概在1000元左右。對于250W的光伏電池組件,一般都是60片的156*156晶體硅電池組成的,開路電壓在37.5V左右。像你說的60...
一、用戶太陽能電源
1.小型電源10-100W不等,用于邊遠(yuǎn)無電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電,如照明、電視、收錄機(jī)等;
2. 3-5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng);
3.光伏水泵
解決無電地區(qū)的深水井飲用、灌溉。
二、交通領(lǐng)域
如航標(biāo)燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標(biāo)志燈、路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。
三、通訊/通信領(lǐng)域
太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護(hù)站、廣播/通訊/尋呼電源系統(tǒng);農(nóng)村載波電話光伏系統(tǒng)、小型通信機(jī)、士兵GPS供電等。
四、石油、海洋、氣象領(lǐng)域
石油管道和水庫閘門陰極保護(hù)太陽能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺生活及應(yīng)急電源、海洋檢測設(shè)備、氣象/水文觀測設(shè)備等
五、家庭燈具電源
如庭院燈、路燈、手提燈、野營燈、登山燈、垂釣燈、黑光燈、割膠燈、節(jié)能燈等。
六、光伏電站
10KW-50MW獨(dú)立光伏電站、風(fēng)光(柴)互補(bǔ)電站、各種大型停車廠充電站等。
光伏電池品種分類
單晶硅光伏電池是開發(fā)較早、轉(zhuǎn)換率最高和產(chǎn)量較大的一種光伏電池。 目前單晶硅光伏電池轉(zhuǎn)換效率在我國已經(jīng)平均達(dá)到16.5%,而實(shí)驗(yàn)室記錄的最高轉(zhuǎn)換效率超過了24.7%。這種光伏電池一般以高純的單晶硅硅棒為原料,純度要求99.9999%。
多晶硅光伏電池是以多晶硅材料為基體的光伏電池。由于多晶硅材料多以澆鑄代替了單晶硅的拉制過程,因而生產(chǎn)時間縮短,制造成本大幅度降低。再加之單晶硅硅棒呈圓柱狀,用此制作的光伏電池也是圓片,因而組成光伏組件后平面利用率較低。與單晶硅光伏電池相比,多晶硅光伏電池就顯得具有一定競爭優(yōu)勢。
非晶硅光伏電池是用非晶態(tài)硅為原料制成的一種新型薄膜電池。非晶態(tài)硅是一種不定形晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。用它制作的光伏電池只有1微米厚度,相當(dāng)于單晶硅光伏電池的1/300。它的工藝制造過程與單晶硅和多晶硅相比大大簡化, 硅材料消耗少, 單位電耗也降低了很多。
銅銦硒光伏電池是以銅、銦、硒三元化合物半導(dǎo)體為基本材料,在玻璃或其它廉價(jià)襯底上沉積制成的半導(dǎo)體薄膜。由于銅銦硒電池光吸收性能好,所以膜厚只有單晶硅光伏電池的大約l/100。
砷化鎵光伏電池是一種Ⅲ-V族化合物半導(dǎo)體光伏電池。與硅光伏電池相比, 砷化鎵光伏電池光電轉(zhuǎn)換效率高,硅光伏電池理論效率為23% ,而單結(jié)砷化鎵光伏電池的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到27%;可制成薄膜和超薄型太陽電池,同樣吸收95%的太陽光, 砷化鎵光伏電池只需5-10μm的厚度,而硅光伏電池則需大于150μm。
碲化鎘光伏電池
碲化鎘是一種化合物半導(dǎo)體,其帶隙最適合于光電能量轉(zhuǎn)換。用這種半導(dǎo)體做成的光伏電池有很高的理論轉(zhuǎn)換效率,目前, 已實(shí)際獲得的最高轉(zhuǎn)換效率達(dá)到16.5%。碲化鎘光伏電池通常在玻璃襯底上制造,玻璃上第一層為透明電極,其后的薄層分別為硫化鎘、碲化鎘和背電極,其背電極可以是碳槳料,也可以是金屬薄層。碲化鎘的沉積技術(shù)方法很多,如電化學(xué)沉積法、近空間升華法、近距離蒸氣轉(zhuǎn)運(yùn)法、物理氣相沉積法、絲網(wǎng)印刷法和噴涂法等。碲化鎘層的厚度通常為1.5-3um,而碲化鎘對于光的吸收有1.5um的厚度也就足夠了。
聚合物光伏電池是利用不同氧化還原型聚合物的不同氧化還原電勢, 在導(dǎo)電材料表面進(jìn)行多層復(fù)合, 制成類似無機(jī)P-N結(jié)的單向?qū)щ娧b置。
1、優(yōu)點(diǎn)
無枯竭危險(xiǎn);絕對干凈(無污染,除蓄電池外);不受資源分布地域的限制;可在用電處就近發(fā)電;能源質(zhì)量高;使用者從感情上容易接受;獲取能源花費(fèi)的時間短;供電系統(tǒng)工作可靠。
2、缺點(diǎn)
照射的能量分布密度?。猾@得的能源與四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān);造價(jià)比較高。
房頂?shù)奶柲馨鍖㈥柟廪D(zhuǎn)換為DC電流。不間斷電源(UPS)將該DC能源轉(zhuǎn)換為AC 220V/50Hz。
這個電能可以完全用于當(dāng)?shù)氐脑O(shè)備,也可以部分使用,剩余的電能賣給公用事業(yè)機(jī)構(gòu),或全部賣出。
強(qiáng)烈建議應(yīng)防止這一昂貴的設(shè)施遭受雷擊。
按結(jié)構(gòu)分類
同質(zhì)結(jié)太陽電池,異質(zhì)結(jié)太陽電池,肖特基太陽電池
按材料分類
硅太陽電池,敏化納米晶太陽電池,有機(jī)化合物太陽電池,塑料太陽電池,無機(jī)化合物半導(dǎo)體太陽電池
按光電轉(zhuǎn)換機(jī)理分類
傳統(tǒng)太陽電池,激子太陽電池
按品種分類
單晶硅光伏電池
單晶硅光伏電池是開發(fā)較早、轉(zhuǎn)換率最高和產(chǎn)量較大的一種光伏電池。單晶硅光伏電池轉(zhuǎn)換效率在我國已經(jīng)平均達(dá)到16.5%,而實(shí)驗(yàn)室記錄的最高轉(zhuǎn)換效率超過了24.7%。這種光伏電池一般以高純的單晶硅硅棒為原料,純度要求99.9999%。
多晶硅光伏電池
多晶硅光伏電池是以多晶硅材料為基體的光伏電池。由于多晶硅材料多以澆鑄代替了單晶硅的拉制過程,因而生產(chǎn)時間縮短,制造成本大幅度降低。再加之單晶硅硅棒呈圓柱狀,用此制作的光伏電池也是圓片,因而組成光伏組件后平面利用率較低。與單晶硅光伏電池相比,多晶硅光伏電池就顯得具有一定競爭優(yōu)勢。
非晶硅光伏電池
非晶硅光伏電池是用非晶態(tài)硅為原料制成的一種新型薄膜電池。非晶態(tài)硅是一種不定形晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。用它制作的光伏電池只有1微米厚度,相當(dāng)于單晶硅光伏電池的1/300。它的工藝制造過程與單晶硅和多晶硅相比大大簡化, 硅材料消耗少, 單位電耗也降低了很多。
銅銦硒光伏電池
銅銦硒光伏電池是以銅、銦、硒三元化合物半導(dǎo)體為基本材料,在玻璃或其它廉價(jià)襯底上沉積制成的半導(dǎo)體薄膜。由于銅銦硒電池光吸收性能好,所以膜厚只有單晶硅光伏電池的大約l/100。
砷化鎵光伏電池
砷化鎵光伏電池是一種Ⅲ-V族化合物半導(dǎo)體光伏電池。與硅光伏電池相比,砷化鎵光伏電池光電轉(zhuǎn)換效率高,硅光伏電池理論效率為23% ,而單結(jié)砷化鎵光伏電池的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到27%;可制成薄膜和超薄型太陽電池,同樣吸收95%的太陽光, 砷化鎵光伏電池只需5-10μm的厚度,而硅光伏電池則需大于150μm。
碲化鎘光伏電池
碲化鎘是一種化合物半導(dǎo)體,其帶隙最適合于光電能量轉(zhuǎn)換。用這種半導(dǎo)體做成的光伏電池有很高的理論轉(zhuǎn)換效率, 已實(shí)際獲得的最高轉(zhuǎn)換效率達(dá)到16.5%。碲化鎘光伏電池通常在玻璃襯底上制造,玻璃上第一層為透明電極,其后的薄層分別為硫化鎘、碲化鎘和背電極,其背電極可以是碳槳料,也可以是金屬薄層。碲化鎘的沉積技術(shù)方法很多,如電化學(xué)沉積法、近空間升華法、近距離蒸氣轉(zhuǎn)運(yùn)法、物理氣相沉積法、絲網(wǎng)印刷法和噴涂法等。碲化鎘層的厚度通常為1.5-3um,而碲化鎘對于光的吸收有1.5um的厚度也就足夠了。
聚合物光伏電池
聚合物光伏電池是利用不同氧化還原型聚合物的不同氧化還原電勢, 在導(dǎo)電材料表面進(jìn)行多層復(fù)合, 制成類似無機(jī)P-N結(jié)的單向?qū)щ娧b置。
一、等效電路模型
PV電池的等效電路模型(如圖1所示)能夠幫助我們深入了解這種器件的工作原理。理想PV電池的模型可以表示為一個感光電流源并聯(lián)一個二極管。光源中的光子被太陽能電池材料吸收。如果光子的能量高于電池材料的能帶,那么電子就被激發(fā)到導(dǎo)帶中。如果將一個外部負(fù)載連接到PV電池的輸出端,那么就會產(chǎn)生電流。
圖1由一個串聯(lián)電阻(RS)和一個分流電阻(rsh)和一個光驅(qū)電流源構(gòu)成的光伏電池等效電路。
由于電池襯底材料及其金屬導(dǎo)線和接觸點(diǎn)中存在材料缺陷和歐姆損耗,PV電池模型必須分別用串聯(lián)電阻(RS)和分流電阻(rsh)表示這些損耗。串聯(lián)電阻是一個關(guān)鍵參數(shù),因?yàn)樗拗屏薖V電池的最大可用功率(PMAX)和短路電流(ISC)。
PV電池的串聯(lián)電阻(rs)與電池上的金屬觸點(diǎn)電阻、電池前表面的歐姆損耗、雜質(zhì)濃度和結(jié)深有關(guān)。在理想情況下,串聯(lián)電阻應(yīng)該為零。分流電阻表示由于沿電池邊緣的表面漏流或晶格缺陷造成的損耗。在理想情況下,分流電阻應(yīng)該為無窮大。
要提取光伏電池的重要測試參數(shù),需要進(jìn)行各種電氣測量工作。這些測量通常包含直流電流和電壓、電容以及脈沖I-V。
二、PV電池的直流電流-電壓(I-V)測量
可以利用直流I-V[9]曲線圖對PV電池進(jìn)行評測,I-V圖通常表示太陽能電池產(chǎn)生的電流與電壓的函數(shù)關(guān)系(如圖2所示)。電池能夠產(chǎn)生的最大功率(PMAX)出現(xiàn)在最大電流(IMAX)和電壓(VMAX)點(diǎn),曲線下方的面積表示不同電壓下電池能夠產(chǎn)生的最大輸出功率。我們可以利用基本的測量工具(例如安培計(jì)和電壓源),或者集成了電源和測量功能的儀器(例如數(shù)字源表[10]或者源測量單元SMU[11]),生成這種I-V曲線圖[12]。為了適應(yīng)這類應(yīng)用的需求,測試設(shè)備必須能夠在PV電池測量可用的量程范圍內(nèi)提供電壓源并吸收電流,同時,提供分析功能以準(zhǔn)確測量電流和電壓。簡化的測量配置如圖3所示。
圖2. 該曲線給出了PV電池的典型正偏特性,其中最大功率(PMAX)出現(xiàn)在最大電流(IMAX)和最大電壓(VMAX)的交叉點(diǎn)。
圖3. 對太陽能電池進(jìn)行I-V曲線測量的典型系統(tǒng),由一個電流源和一個伏特計(jì)組成。
測量系統(tǒng)應(yīng)該支持四線測量模式。采用四線測量技術(shù)能夠解決引線電阻影響測量精度的問題。例如,可以用其中一對測試引線提供電壓源,用另一對引線測量流過電池的電流。重要的是要把測試引線放在距離電池盡可能近一些的地方。
圖4給出了利用SMU測出的一種被照射的硅太陽能電池的真實(shí)直流I-V曲線。由于SMU能夠吸收電流,因此該曲線通過第四象限,并且支持器件析出功率。
圖4. 正偏(被照射的)PV電池的這種典型I-V曲線表示輸出電流隨電壓升高而快速上升的情形。
三、總體效率的測量參數(shù)
其它一些可以從PV電池直流I-V曲線中得出的數(shù)據(jù)表征了它的總體效率——將光能轉(zhuǎn)換為電能的好快程度——可以用一些參數(shù)來定義,包括它的能量轉(zhuǎn)換效率、最大功率性能和填充因數(shù)。最大功率點(diǎn)是最大電池電流和電壓的乘積,這個位置的電池輸出功率是最大的。
填充因數(shù)(FF)是將PV電池的I-V特性與理想電池I-V特性進(jìn)行比較的一種方式。理想情況下,它應(yīng)該等于1,但在實(shí)際的PV電池中,它一般是小于1的。它實(shí)際上等于太陽能電池產(chǎn)生的最大功率(PMAX=IMAXVMAX)除以理想PV電池產(chǎn)生的功率。填充因數(shù)定義如下:
FF = IMAXVMAX/(ISCVOC)
其中IMAX=最大輸出功率時的電流,VMAX =最大輸出功率時的電壓,ISC =短路電流,VOC=開路電壓。
轉(zhuǎn)換效率(h)是光伏電池最大輸出功率(PMAX)與輸入功率(PIN)的比值,即:
h = PMAX/PIN
PV電池的I-V測量可以在正偏(光照下)或反偏(黑暗中)兩種情況下進(jìn)行。正偏測量是在PV電池照明受控的情況下進(jìn)行的,光照能量表示電池的輸入功率。用一段加載電壓掃描電池,并測量電池產(chǎn)生的電流。一般情況下,加載到PV電池上的電壓可以從0V到該電池的開路電壓(VOC)進(jìn)行掃描。在0V下,電流應(yīng)該等于短路電流(ISC)。當(dāng)電壓為VOC時,電流應(yīng)該為零。在如圖1所示的模型中,ISC近似等于負(fù)載電流(IL)。
PV電池的串聯(lián)電阻(rs)可以從至少兩條在不同光強(qiáng)下測量的正偏I(xiàn)-V曲線中得出。光強(qiáng)的大小并不重要,因?yàn)樗请妷鹤兓c電流變化的比值,即曲線的斜率,就一切情況而論這才是有意義的。記住,曲線的斜率從開始到最后變化很大,我們所關(guān)心的數(shù)據(jù)出現(xiàn)在曲線的遠(yuǎn)正偏區(qū)域(far-forward region),這時曲線開始表現(xiàn)出線性特征。在這一點(diǎn),電流變化的倒數(shù)與電壓的函數(shù)關(guān)系就得出串聯(lián)電阻的值:
rs = ΔV/ΔI
到目前為止本文所討論的測量都是對暴露在發(fā)光輸出功率下,即處于正偏條件下的PV電池進(jìn)行的測量。但是PV器件的某些特征,例如分流電阻(rsh)和漏電流,恰恰是在PV電池避光即工作在反偏情況下得到的。對于這些I-V曲線,測量是在暗室中進(jìn)行的,從起始電壓為0V到PV電池開始擊穿的點(diǎn),測量輸出電流并繪制其與加載電壓的關(guān)系曲線。利用PV電池反偏I(xiàn)-V曲線的斜率也可以得到分流電阻的大小(如圖5所示)。從該曲線的線性區(qū),可以按下列公式計(jì)算出分流電阻:
rsh = ΔV Reverse Bias/ΔI Reverse Bias
圖5. 利用PV電池反偏I(xiàn)-V曲線的斜率可以得到PV電池的分流電阻。
除了在沒有任何光源的情況下進(jìn)行這些測量之外,我們還應(yīng)該對PV電池進(jìn)行正確地屏蔽,并在測試配置中使用低噪聲線纜。
四、電容測量
與I-V測量類似,電容測量也用于太陽能電池的特征分析。根據(jù)所需測量的電池參數(shù),我們可以測出電容與直流電壓、頻率、時間或交流電壓的關(guān)系。例如,測量PV電池的電容與電壓的關(guān)系有助于我們研究電池的摻雜濃度或者半導(dǎo)體結(jié)的內(nèi)建電壓。電容-頻率掃描則能夠?yàn)槲覀儗ふ襊V襯底耗盡區(qū)中的電荷陷阱提供信息。電池的電容與器件的面積直接相關(guān),因此對測量而言具有較大面積的器件將具有較大的電容。
C-V測量測得的是待測電池的電容與所加載的直流電壓的函數(shù)關(guān)系。與I-V測量一樣,電容測量也采用四線技術(shù)以補(bǔ)償引線電阻。電池必須保持四線連接。測試配置應(yīng)該包含帶屏蔽的同軸線纜,其屏蔽層連接要盡可能靠近PV電池以最大限度減少線纜的誤差?;陂_路和短路測量的校正技術(shù)能夠減少線纜電容對測量精度的影響。C-V測量可以在正偏也可以在反偏情況下進(jìn)行。反偏情況下電容與掃描電壓的典型曲線(如圖6所示)表明在向擊穿電壓掃描時電容會迅速增大。
圖6. PV電池電容與電壓關(guān)系的典型曲線。
另外一種基于電容的測量是激勵電平電容壓型(DLCP),可在某些薄膜太陽能電池(例如CIGS)上用于判斷PV電池缺陷密度與深度的關(guān)系。這種測量要加載一個掃描峰-峰交流電壓并改變直流電壓,同時進(jìn)行電容測量[20]。必須調(diào)整這兩種電壓使得即使在掃描交流電壓時也保持總加載電壓(交流 直流)不變。通過這種方式,材料內(nèi)部一定區(qū)域中暴露的電荷密度將保持不變,我們就可以得到缺陷密度與距離的函數(shù)關(guān)系。
五、電阻率與霍爾電壓的測量
PV電池材料的電阻率可以采用四針探測的方式,通過加載電流源并測量電壓進(jìn)行測量,其中可以采用四點(diǎn)共線探測技術(shù)或者范德堡方法。
在使用四點(diǎn)共線探測技術(shù)進(jìn)行測量時,其中兩個探針用于連接電流源,另兩個探針用于測量光伏材料上電壓降。在已知PV材料厚度的情況下,體積電阻率(ρ)可以根據(jù)下列公式計(jì)算得到:
ρ = (π/ln2)(V/I)(tk)
其中,ρ =體積電阻率,單位是Ωcm,V=測得的電壓,單位是V,I=源電流,單位是A,t=樣本厚度,單位是cm,k=校正系數(shù),取決于探針與晶圓直徑的比例以及晶圓厚度與探針間距的比例。
六、范德堡電阻率測量方法
測量PV材料電阻率的另外一種技術(shù)是范德堡方法。這種方法利用平板四周四個小觸點(diǎn)加載電流并測量產(chǎn)生的電壓,待測平板可以是厚度均勻任意形狀的PV材料樣本。
范德堡電阻率測量方法需要測量8個電壓。測量V1到 V8是圍繞材料樣本的四周進(jìn)行的,如圖7所示。
圖7. 范德堡電阻率常用測量方法
按照下列公式可以利用上述8個測量結(jié)果計(jì)算出兩個電阻率的值:
ρA = (π/ln2)(fAts)[(V1 – V2 V3 – V4)/4I]
ρB = (π/ln2)(fBts)[(V5 – V6 V7 – V8)/4I]
其中,ρA和 ρB分別是兩個體積電阻率的值,ts =樣本厚度,單位是cm,V1 – V8是測得的電壓,單位是V,I=流過光伏材料樣品的電流,單位是A,fA和 fB是基于樣本對稱性的幾何系數(shù),它們與兩個電阻比值QA和 QB相關(guān),如下所示:
QA = (V1 – V2)/(V3 – V4)
QB = (V5 – V6)/(V7 – V8)
當(dāng)已知ρA和 ρB的值時,可以根據(jù)下列公式計(jì)算出平均電阻率(ρAVG):
ρAVG = (ρA ρB)/2
高電阻率測量中的誤差可能來源于多個方面,包括靜電干擾、漏電流、溫度和載流子注入。當(dāng)把某個帶電的物理拿到樣本附近時就會產(chǎn)生靜電干擾。要想最大限度減少這些影響,應(yīng)該對樣本進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠帘我员苊馔獠侩姾伞_@種屏蔽可以采用導(dǎo)電材料制作,應(yīng)該通過將屏蔽層連接到測量儀器的低電勢端進(jìn)行正確的接地。電壓測量中還應(yīng)該使用低噪聲屏蔽線纜。漏電流會影響高電阻樣本的測量精度。漏電流來源于線纜、探針和測試夾具,通過使用高質(zhì)量絕緣體,最大限度降低濕度,啟用防護(hù)式測量,包括使用三軸線纜等方式可以盡量減少漏電流。
七、脈沖式I-V測量
除了直流I-V和電容測量,脈沖式I-V測量也可用于得出太陽能電池的某些參數(shù)。特別是,脈沖式I-V測量在判斷轉(zhuǎn)換效率、最短載流子壽命和電池電容的影響時一直非常有用。
光伏電池評測精讀
PV電池[5]的等效電路模型(如圖1所示)能夠幫助我們深入了解這種器件的工作原理。理想PV電池的模型可以表示為一個感光電流源并聯(lián)一個二極管。光源中的光子被太陽能電池材料吸收。如果光子的能量高于電池材料的能帶,那么電子就被激發(fā)到導(dǎo)帶中。如果將一個外部負(fù)載連接到PV電池的輸出端,那么就會產(chǎn)生電流。
圖1. 由一個串聯(lián)電阻(RS)和一個分流電阻(rsh)和一個光驅(qū)電流源構(gòu)成的光伏電池等效電路。
由于電池襯底材料及其金屬導(dǎo)線和接觸點(diǎn)中存在材料缺陷和歐姆損耗,PV電池模型必須分別用串聯(lián)電阻(RS)和分流電阻(rsh)表示這些損耗。串聯(lián)電阻是一個關(guān)鍵參數(shù),因?yàn)樗拗屏薖V電池的最大可用功率(PMAX)和短路電流(ISC)。
PV電池的串聯(lián)電阻(rs)與電池上的金屬觸點(diǎn)電阻、電池前表面的歐姆損耗、雜質(zhì)濃度和結(jié)深有關(guān)。在理想情況下,串聯(lián)電阻應(yīng)該為零。分流電阻表示由于沿電池邊緣的表面漏流[6]或晶格缺陷造成的損耗。在理想情況下,分流電阻應(yīng)該為無窮大。
要提取光伏電池的重要測試參數(shù),需要進(jìn)行各種電氣測量[7]工作。這些測量通常包含直流電流和電壓、電容以及脈沖I-V[8]。
可以利用直流I-V[9]曲線圖對PV電池進(jìn)行評測,I-V圖通常表示太陽能電池產(chǎn)生的電流與電壓的函數(shù)關(guān)系(如圖2所示)。電池能夠產(chǎn)生的最大功率(PMAX)出現(xiàn)在最大電流(IMAX)和電壓(VMAX)點(diǎn),曲線下方的面積表示不同電壓下電池能夠產(chǎn)生的最大輸出功率。我們可以利用基本的測量工具(例如安培計(jì)和電壓源),或者集成了電源和測量功能的儀器(例如數(shù)字源表[10]或者源測量單元SMU[11]),生成這種I-V曲線圖[12]。為了適應(yīng)這類應(yīng)用的需求,測試設(shè)備必須能夠在PV電池測量可用的量程范圍內(nèi)提供電壓源并吸收電流,同時,提供分析功能以準(zhǔn)確測量電流和電壓。簡化的測量配置如圖3所示。
圖2. 該曲線給出了PV電池的典型正偏特性,其中最大功率(PMAX)出現(xiàn)在最大電流(IMAX)和最大電壓(VMAX)的交叉點(diǎn)。
圖3. 對太陽能電池進(jìn)行I-V曲線測量的典型系統(tǒng),由一個電流源和一個伏特計(jì)組成。
測量系統(tǒng)應(yīng)該支持四線測量[13]模式。采用四線測量技術(shù)能夠解決引線電阻影響測量精度的問題。例如,可以用其中一對測試引線提供電壓源,用另一對引線測量流過電池的電流。重要的是要把測試引線放在距離電池盡可能近一些的地方。
圖4給出了利用SMU測出的一種被照射的硅太陽能電池的真實(shí)直流I-V曲線。由于SMU能夠吸收電流,因此該曲線通過第四象限,并且支持器件析出功率。
圖4. 正偏(被照射的)PV電池的這種典型I-V曲線表示輸出電流隨電壓升高而快速上升的情形。
其它一些可以從PV電池直流I-V曲線中得出的數(shù)據(jù)表征了它的總體效率——將光能轉(zhuǎn)換為電能的好快程度——可以用一些參數(shù)來定義,包括它的能量轉(zhuǎn)換效率、最大功率性能和填充因數(shù)。最大功率點(diǎn)是最大電池電流和電壓的乘積,這個位置的電池輸出功率是最大的。
填充因數(shù)[14](FF)是將PV電池的I-V特性與理想電池I-V特性進(jìn)行比較的一種方式。理想情況下,它應(yīng)該等于1,但在實(shí)際的PV電池中,它一般是小于1的。它實(shí)際上等于太陽能電池產(chǎn)生的最大功率(PMAX=IMAXVMAX)除以理想PV電池產(chǎn)生的功率。填充因數(shù)定義如下:
FF = IMAXVMAX/(ISCVOC)
其中IMAX=最大輸出功率時的電流,VMAX =最大輸出功率時的電壓,ISC =短路電流,VOC=開路電壓。
轉(zhuǎn)換效率(h)是光伏電池最大輸出功率(PMAX)與輸入功率(PIN)的比值,即:
h = PMAX/PIN
PV電池的I-V測量[15]可以在正偏(光照下)或反偏(黑暗中)兩種情況下進(jìn)行。正偏測量[16]是在PV電池照 明受控的情況下進(jìn)行的,光照能量表示電池的輸入功率。用一段加載電壓掃描電池,并測量電池產(chǎn)生的電流。一般情況下,加載到PV電池上的電壓可以從0V到該電池的開路電壓(VOC)進(jìn)行掃描。在0V下,電流應(yīng)該等于短路電流(ISC)。當(dāng)電壓為VOC時,電流應(yīng)該為零。在如圖1所示的模型中,ISC近似等于負(fù)載電流(IL)。
PV電池的串聯(lián)電阻(rs)可以從至少兩條在不同光強(qiáng)下測量的正偏I(xiàn)-V曲線中得出。光強(qiáng)的大小并不重要,因?yàn)樗请妷鹤兓c電流變化的比值,即曲線的斜率,就一切情況而論這才是有意義的。記住,曲線的斜率從開始到最后變化很大,我們所關(guān)心的數(shù)據(jù)出現(xiàn)在曲線的遠(yuǎn)正偏區(qū)域(far-forward region),這時曲線開始表現(xiàn)出線性特征。在這一點(diǎn),電流變化的倒數(shù)與電壓的函數(shù)關(guān)系就得出串聯(lián)電阻的值:
rs = ΔV/ΔI
到目前為止本文所討論的測量都是對暴露在發(fā)光輸出功率下,即處于正偏條件下的PV電池進(jìn)行的測量。但是PV器件的某些特征,例如分流電阻(rsh)和漏電流,恰恰是在PV電池避光即工作在反偏情況下得到的。對于這些I-V曲線,測量是在暗室中進(jìn)行的,從起始電壓為0V到PV電池開始擊穿的點(diǎn),測量輸出電流并繪制其與加載電壓的關(guān)系曲線。利用PV電池反偏I(xiàn)-V曲線的斜率也可以得到分流電阻的大?。ㄈ鐖D5所示)。從該曲線的線性區(qū),可以按下列公式計(jì)算出分流電阻:
rsh = ΔV Reverse Bias/ΔI Reverse Bias
圖5. 利用PV電池反偏I(xiàn)-V曲線的斜率可以得到PV電池的分流電阻。
除了在沒有任何光源的情況下進(jìn)行這些測量之外,我們還應(yīng)該對PV電池進(jìn)行正確地屏蔽,并在測試配置中使用低噪聲線纜。
與I-V測量類似,電容測量[17]也用于太陽能電池的特征分析。根據(jù)所需測量的電池參數(shù),我們可以測出電容與直流電壓、頻率、時間或交流電壓的關(guān)系。例如,測量PV電池的電容與電壓的關(guān)系有助于我們研究電池的摻雜濃度或者半導(dǎo)體結(jié)的內(nèi)建電壓。電容-頻率掃描則能夠?yàn)槲覀儗ふ襊V襯底耗盡區(qū)中的電荷陷阱提供信息。電池的電容與器件的面積直接相關(guān),因此對測量而言具有較大面積的器件將具有較大的電容。
C-V測量測得的是待測電池的電容與所加載的直流電壓的函數(shù)關(guān)系。與I-V測量一樣,電容測量也采用四線技術(shù)以補(bǔ)償引線電阻[18]。電池必須保持四線連接。測試配置應(yīng)該包含帶屏蔽的同軸線纜,其屏蔽層連接要盡可能靠近PV電池以最大限度減少線纜的誤差?;陂_路和短路測量的校正技術(shù)能夠減少線纜電容對測量精度的影響。C-V測量可以在正偏也可以在反偏[19]情況下進(jìn)行。反偏情況下電容與掃描電壓的典型曲線(如圖6所示)表明在向擊穿電壓掃描時電容會迅速增大。
圖6. PV電池電容與電壓關(guān)系的典型曲線。
另外一種基于電容的測量是激勵電平電容壓型(DLCP),可在某些薄膜太陽能電池(例如CIGS)上用于判斷PV電池缺陷密度與深度的關(guān)系。這種測量要加載一個掃描峰-峰交流電壓并改變直流電壓,同時進(jìn)行電容測量[20]。必須調(diào)整這兩種電壓使得即使在掃描交流電壓時也保持總加載電壓(交流+直流)不變。通過這種方式,材料內(nèi)部一定區(qū)域中暴露的電荷密度將保持不變,我們就可以得到缺陷密度與距離的函數(shù)關(guān)系。
PV電池材料的電阻率可以采用四針探測的方式,通過加載電流源并測量電壓進(jìn)行測量,其中可以采用四點(diǎn)共線探測技術(shù)或者范德堡方法。
在使用四點(diǎn)共線探測技術(shù)[22]進(jìn)行測量時,其中兩個探針用于連接電流源,另兩個探針用于測量光伏材料上電壓降。在已知PV材料厚度的情況下,體積電阻率(ρ)可以根據(jù)下列公式計(jì)算得到:
ρ = (π/ln2)(V/I)(tk)
其中,ρ =體積電阻率,單位是Ωcm,V=測得的電壓,單位是V,I=源電流,單位是A,t=樣本厚度,單位是cm,k=校正系數(shù),取決于探針與晶圓直徑的比例以及晶圓厚度與探針間距的比例。
測量PV材料電阻率的另外一種技術(shù)是范德堡方法[23]。這種方法利用平板四周四個小觸點(diǎn)加載電流并測量產(chǎn)生的電壓,待測平板可以是厚度均勻任意形狀的PV材料樣本。
范德堡電阻率測量方法需要測量8個電壓。測量V1到 V8是圍繞材料樣本的四周進(jìn)行的,如圖7所示。
圖7. 范德堡電阻率常用測量方法
按照下列公式可以利用上述8個測量結(jié)果計(jì)算出兩個電阻率的值:
ρA = (π/ln2)(fAts)[(V1 – V2 +V3 – V4)/4I]
ρB = (π/ln2)(fBts)[(V5 – V6 +V7 – V8)/4I]
其中,ρA和 ρB分別是兩個體積電阻率的值,ts =樣本厚度,單位是cm,V1 – V8是測得的電壓,單位是V,I=流過光伏材料[24]樣品的電流,單位是A,fA和 fB是基于樣本對稱性的幾何系數(shù),它們與兩個電阻比值QA和 QB相關(guān),如下所示:
QA = (V1 – V2)/(V3 – V4)
QB = (V5 – V6)/(V7 – V8)
當(dāng)已知ρA和 ρB的值時,可以根據(jù)下列公式計(jì)算出平均電阻率(ρAVG):
ρAVG = (ρA + ρB)/2
高電阻率測量中的誤差[25]可能來源于多個方面,包括靜電干擾[26]、漏電流、溫度和載流子注入。當(dāng)把某個帶電的物理拿到樣本附近時就會產(chǎn)生靜電干擾。要想最大限度減少這些影響,應(yīng)該對樣本進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠帘我员苊馔獠侩姾?。這種屏蔽可以采用導(dǎo)電材料制作,應(yīng)該通過將屏蔽層連接到測量儀器的低電勢端進(jìn)行正確的接地。電壓測量中還應(yīng)該使用低噪聲屏蔽線纜。漏電流會影響高電阻樣本的測量精度。漏電流來源于線纜、探針和測試夾具,通過使用高質(zhì)量絕緣體,最大限度降低濕度,啟用防護(hù)式測量,包括使用三軸線纜等方式可以盡量減少漏電流。
除了直流I-V和電容測量,脈沖式I-V測量也可用于得出太陽能電池的某些參數(shù)。特別是,脈沖式I-V[27]測量在判斷轉(zhuǎn)換效率、最短載流子壽命和電池電容的影響時一直非常有用。
本文詳細(xì)介紹的這些PV測量操作都可以利用針對半導(dǎo)體評測設(shè)計(jì)的自動化測試系統(tǒng)快速而簡便地實(shí)現(xiàn),例如來自吉時利儀器公司的4200-SCS半導(dǎo)體特征分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠采用四針探測方式提供并吸收電流,并支持軟件控制的電流、電壓和電容測量。該系統(tǒng)可以配置各種源和測量模塊,進(jìn)行連續(xù)式的和脈沖式的I-V與C-V測量,得到一些重要的PV電池參數(shù)。例如,該系統(tǒng)可以利用4225-PMU[28]模塊連接到PV電池上進(jìn)行脈沖式I-V掃描除了提供脈沖電壓源,該P(yáng)MU還能夠吸收電流,從而測出太陽能電池的輸出電流,如圖9所示。4200-SCS系統(tǒng)支持各種硬件模塊和軟件測量函數(shù)庫。
太陽能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光電效應(yīng)工作的薄膜式太陽能電池為主流,而以光化學(xué)效應(yīng)原理工作的太陽能電池則還處于萌芽階段。太陽光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上,形成新的空穴--電子對。在p-n結(jié)電場的作用下,空穴由n區(qū)流向p區(qū),電子由p區(qū)流向n區(qū),接通電路后就形成電流。
實(shí)現(xiàn)過程:
房頂?shù)奶柲馨鍖㈥柟廪D(zhuǎn)換為DC電流。不間斷電源(UPS)將該DC能源轉(zhuǎn)換為AC 220V/50Hz。
這個電能可以完全用于當(dāng)?shù)氐脑O(shè)備,也可以部分使用,剩余的電能賣給公用事業(yè)機(jī)構(gòu),或全部賣出。
強(qiáng)烈建議應(yīng)防止這一昂貴的設(shè)施遭受雷擊。
術(shù)語“光生伏打”(Photovoltaics)來源于希臘語,意思是光、伏特和電氣的,來源于意大利物理學(xué)家亞歷山德羅·伏特的名字,在亞歷山德羅·伏特以后“伏特”便作為電壓的單位使用。
以太陽能發(fā)展的歷史來說,光照射到材料上所引起的“光起電力”行為,早在19世紀(jì)的時候就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了。
1849年術(shù)語“光-伏”(photo-voltaic)才出現(xiàn)在英語中,意指由光產(chǎn)生電動勢,即光產(chǎn)生伏特。
1839年,光生伏特效應(yīng)第一次由法國物理學(xué)家A.E.Becquerel發(fā)現(xiàn)。
1883年第一塊太陽電池由Charles Fritts制備成功。Charles用硒半導(dǎo)體上覆上一層極薄的金層形成半導(dǎo)體金屬結(jié),器件只有1%的效率。
到了1930年代,照相機(jī)的曝光計(jì)廣泛地使用光起電力行為原理。
1946年Russell Ohl申請了現(xiàn)代太陽電池的制造專利。
到了1950年代,隨著半導(dǎo)體物理性質(zhì)的逐漸了解,以及加工技術(shù)的進(jìn)步,1954年當(dāng)美國的貝爾實(shí)驗(yàn)室在用半導(dǎo)體做實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在硅中摻入一定量的雜質(zhì)后對光更加敏感這一現(xiàn)象后,第一個有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的太陽能電池于1954年誕生在貝爾實(shí)驗(yàn)室。太陽電池技術(shù)的時代終于到來。
1960年代開始,美國發(fā)射的人造衛(wèi)星就已經(jīng)利用太陽能電池做為能量的來源。
1970年代能源危機(jī)時,讓世界各國察覺到能源開發(fā)的重要性。1973年發(fā)生了石油危機(jī),人們開始把太陽能電池的應(yīng)用轉(zhuǎn)移到一般的民生用途上。
在美國、日本和以色列等國家,已經(jīng)大量使用太陽能裝置,以朝商業(yè)化的目標(biāo)前進(jìn)。
在這些國家中,美國于1983年在加州建立世界上最大的太陽能電廠,它的發(fā)電量可以高達(dá)16百萬瓦特。南非、博茨瓦納、納米比亞和非洲南部的其他國家也設(shè)立專案,鼓勵偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村地區(qū)安裝低成本的太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)。
而推行太陽能發(fā)電最積極的國家首推日本。1994年日本實(shí)施補(bǔ)助獎勵辦法,推廣每戶3,000瓦特的“市電并聯(lián)型太陽光電能系統(tǒng)”。在第一年,政府補(bǔ)助49%的經(jīng)費(fèi),以后的補(bǔ)助再逐年遞減?!笆须姴⒙?lián)型太陽光電能系統(tǒng)”是在日照充足的時候,由太陽能電池提供電能給自家的負(fù)載用,若有多余的電力則另行儲存。當(dāng)發(fā)電量不足或者不發(fā)電的時候,所需要的電力再由電力公司提供。
到了1996年,日本有2,600戶裝置太陽能發(fā)電系統(tǒng),裝設(shè)總?cè)萘恳呀?jīng)有8百萬瓦特。一年后,已經(jīng)有9,400戶裝置,裝設(shè)的總?cè)萘恳策_(dá)到了32百萬瓦特。
在中國,太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)亦得到政府的大力鼓勵和資助。2009年3月,財(cái)政部宣布擬對太陽能光電建筑等大型太陽能工程進(jìn)行補(bǔ)貼。
光伏電池基本簡介
太陽能(簡稱光伏電池)用于把太陽的光能直接轉(zhuǎn)化為電能。目前地面光伏系統(tǒng)大量使用的是以硅為基底的硅太陽能電池,可分為單晶硅、多晶硅、非晶硅太陽能電池。在能量轉(zhuǎn)換效率和使用 壽命等綜合性能方面,單晶硅和多晶硅電池優(yōu)于非晶硅電池。多晶硅比單晶硅轉(zhuǎn)換效率低,但價(jià)格更便宜。
按照應(yīng)用需求,太陽能電池經(jīng)過一定的組合,達(dá)到一定的額定輸出功率和輸出的電壓的一組光伏電池,叫光伏組件。根據(jù)光伏電站大小和規(guī)模,由光伏組件可組成各種大小不同的陣列。
光伏組件,采用高效率單晶硅或多晶硅光伏電池、高透光率鋼化玻璃、Tedlar、抗腐蝕鋁合多邊框等材料,使用先進(jìn)的真空層壓工藝及脈沖焊接工藝制造。即使在最嚴(yán)酷的環(huán)境中也能保證長的使用壽命。
組件的安裝架設(shè)十分方便。組件的背面安裝有一個防水接線盒,通過它可以十分方便地與外電路連接。對每一塊太陽電池組件,都保證20年以上的使用壽命。
按照應(yīng)用需求,太陽能電池經(jīng)過一定的組合,達(dá)到一定的額定輸出功率和輸出的電壓的一組光伏電池,叫光伏組件。根據(jù)光伏電站大小和規(guī)模,由光伏組件可組成各種大小不同的陣列。
光伏組件,采用高效率單晶硅或多晶硅光伏電池、高透光率鋼化玻璃、Tedlar、抗腐蝕鋁合多邊框等材料,使用先進(jìn)的真空層壓工藝及脈沖焊接工藝制造。即使在最嚴(yán)酷的環(huán)境中也能保證長的使用壽命。
組件的安裝架設(shè)十分方便。組件的背面安裝有一個防水接線盒,通過它可以十分方便地與外電路連接。對每一塊太陽電池組件,都保證20年以上的使用壽命。
美國商務(wù)部(DoC)發(fā)布命令,自十二月七日起,開始向中國進(jìn)口太陽能光伏電池征收關(guān)稅。預(yù)計(jì)該關(guān)稅將至少為期五年。
除此之外,美國商務(wù)部在聲明中指出,其已經(jīng)更正所謂的部際誤差,在尚德投訴后修改對其傾銷幅度的計(jì)算,從31.73%下調(diào)至29.14%。
發(fā)起該貿(mào)易案的SolarWorldIndustriesAmerica的總裁戈登布林瑟(GordonBrinser)表示:“我們希望在這一點(diǎn)上沒有混淆:雖然美國政府已經(jīng)出臺了最終的關(guān)稅稅率幫助抵消中國的反競爭貿(mào)易慣例,但是今后對于到達(dá)美國海岸的進(jìn)口商品的稅率最終可能更高。這是一個買家當(dāng)心的情況。進(jìn)口非法補(bǔ)貼及傾銷的太陽能光伏產(chǎn)品是一個冒險(xiǎn)的提議?!?/p>
美國商務(wù)部公共事務(wù)辦公室發(fā)言人蒂姆杜魯門(TimTruman)在接受采訪時表示:“在為期一年的初步裁決后,有關(guān)各方能夠要求審查保證金,這能夠提高或降低關(guān)稅稅率?!?/p>
十月,美國商務(wù)部宣布,中國生產(chǎn)商或出口商在美國以18.32%至249.96%的傾銷幅度銷售太陽能光伏電池。
12月4日,歐盟委員會證實(shí)將延長對中國太陽能進(jìn)口產(chǎn)品征收關(guān)稅的反傾銷措施,但關(guān)于是否繼續(xù)對中國進(jìn)口光伏電池進(jìn)行征稅還尚未定奪。
12月7日,在反傾銷稅失效之前,歐洲光伏制造商聯(lián)盟就已要求進(jìn)行反傾銷期滿復(fù)審,布魯塞爾現(xiàn)在要花長達(dá)15個月的時間去調(diào)查取消反傾銷稅是否會導(dǎo)致歐洲太陽能制造行業(yè)繼續(xù)受到中國進(jìn)口產(chǎn)品帶來的沖擊。但歐盟委員會就關(guān)于是否要將光伏電池排除在該政策覆蓋產(chǎn)品范圍之外啟動了期中復(fù)審。
太陽能交流發(fā)電系統(tǒng)是由太陽能電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成;太陽能直流發(fā)電系統(tǒng)則不包括逆變器。為了使太陽能發(fā)電系統(tǒng)能為負(fù)載提供足夠的電源,就要根據(jù)用電器的功率,合理選擇各部件。下面以100W輸出功率,每天使用6個小時為例,介紹一下計(jì)算方法:
1.首先應(yīng)計(jì)算出每天消耗的瓦時數(shù)(包括逆變器的損耗):若逆變器的轉(zhuǎn)換效率為90%,則當(dāng)輸出功率為100W時,則實(shí)際需要輸出功率應(yīng)為100W/90%=111W;若按每天使用5小時,則耗電量為111W*5小時=555Wh。
2.計(jì)算太陽能電池板:按每日有效日照時間為6小時計(jì)算,再考慮到充電效率和充電過程中的損耗,太陽能電池板的輸出功率應(yīng)為555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充電過程中,太陽能電池板的實(shí)際使用功率。
在大氣質(zhì)量為AMl.5的條件下測試,硅太陽能電池的理論光電轉(zhuǎn)換效率的上限值為33%左右:商品硅太陽能電池的光/電轉(zhuǎn)換效率一般為12%~15%;高效硅太陽能電池的光/電轉(zhuǎn)換效率一般為18%~20%。
近日從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院獲悉,該院固體所科研人員近日在鈣鈦礦太陽能電池領(lǐng)域研究取得新進(jìn)展,開發(fā)了一種無有機(jī)電子傳輸層的新型高效鈣鈦礦太陽能電池,其利用金屬鈦?zhàn)鳛殡娮觽鬏攲又苽涞拟}鈦礦電池的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到18.1%,這是目前金屬材料與鈣鈦礦層直接接觸器件所達(dá)到的最高效率。
美國科學(xué)家設(shè)計(jì)出了一款新型太陽能電池并制造出了模型。這種太陽能電池整合了多塊電池,這些電池堆疊成能捕獲太陽光譜幾乎所有能量的單個設(shè)備,可將44.5%的直射太陽光轉(zhuǎn)化為電力,有潛力成為世界上最高效的太陽能電池,而目前大多數(shù)太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率僅為25%。
太陽能電池應(yīng)用在消費(fèi)性商品上,大多有充電的問題,過去一般的充電對象采用鎳氫或鎳鎘干電池,但是鎳氫干電池?zé)o法抗高溫,鎳鎘干電池有環(huán)保污染的問題。
超級電容發(fā)展快速,容量超大,面積反縮小,加上價(jià)格低廉,因此有部份太陽能產(chǎn)品開始改采超級電容為充電對象,因而改善了太陽能充電的許多問題:光伏電池充電較快速,壽命長5倍以上,充電溫度范圍較廣,減少太陽能電池用量(可低壓充電)。
太陽能電池應(yīng)用市場的發(fā)展
由于光伏電池封裝技術(shù),焊接材料與加工方法及芯片上的改良,在1991年太陽能系統(tǒng)的壽命約5到10年。到了1995年則增加到10~20年,而到公元2000年更可延長使用年限到25年以上。于1995年僅美國市場的太陽能電池銷售額為35億美元。由于石油及環(huán)保(全球溫室效應(yīng))的問題,以及外交上對落后地區(qū)的援助,使得在公元2000年后全球的太陽能電池銷售額成數(shù)倍的成長。
到了2005年后,由于德國等環(huán)保先進(jìn)國家新建筑法規(guī)的因素,造成太陽能板需求量爆發(fā)大增,瞬間市場嚴(yán)重缺貨,造成全球太陽能電池產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,許多太陽能電池廠的股價(jià),一夕之間沖到最高點(diǎn)。同時也帶動洞悉商機(jī)的傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型,投入太陽能相關(guān)商品的開發(fā)、應(yīng)用。
缺點(diǎn)及克服辦法
夜間不能發(fā)電是太陽能電池的一大缺點(diǎn),但是針對這一個缺點(diǎn)有3種方式可以克服。
把太陽能電池當(dāng)作補(bǔ)充電力的方案:由于日間電力需求較高,單純的只讓太陽能電池在日間提供服務(wù)剛好可以讓發(fā)電廠等供電源負(fù)載更平均、也減少電力網(wǎng)的尖峰負(fù)載;若以傳統(tǒng)方法應(yīng)付尖峰負(fù)載,其成本可能會比使用太陽能電池高。
把白天的太陽光能轉(zhuǎn)成其他的能量形式加以儲存,例如蓄電池、飛輪裝置、壓縮空氣、抽蓄發(fā)電廠等,到黑夜的時候再把儲存的能量釋放出來。
太陽能電池成本還很高:比許多綠色/再生能源高很多,無法以合理成本提供大量需求。未來可以期待科學(xué)家及工程師們不斷的研究,再加上半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,太陽能電池的效率也逐漸增加,而且發(fā)電系統(tǒng)的單位成本也正逐年下降。因此,隨著太陽能電池效率的增加、成本的降低以及環(huán)保意識的高漲,太陽能電池的成本可望大幅降低。也可以利用便宜的鏡子將陽光反射至昂貴的高效能太陽能電池(需注意散熱),可以發(fā)電降低成本。
國家能源局于2013年11月26日發(fā)布有效期為3年的《光伏發(fā)電運(yùn)營監(jiān)管暫行辦法》,規(guī)定電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)全額收購其電網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)并網(wǎng)光伏電站項(xiàng)目和分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的上網(wǎng)電量,明確了能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)對于光伏發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)營的各項(xiàng)監(jiān)管責(zé)任,光伏發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)營主體和電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的責(zé)任,從而推進(jìn)光伏發(fā)電并網(wǎng)有序進(jìn)行。正文如下:
《光伏發(fā)電運(yùn)營監(jiān)管暫行辦法》
第一章 總則
第一條 為加強(qiáng)監(jiān)管,切實(shí)保障光伏發(fā)電系統(tǒng)有效運(yùn)行,優(yōu)化能源供應(yīng)方式,促進(jìn)節(jié)能減排,根據(jù)《中華人民共和國可再生能源法》、《電力監(jiān)管條例》等法律法規(guī)和國家有關(guān)規(guī)定,制定本辦法。
第二條 本辦法適用于并網(wǎng)光伏電站項(xiàng)目和分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目。
第三條 國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)依照本辦法對光伏發(fā)電項(xiàng)目的并網(wǎng)、運(yùn)行、交易、信息披露等進(jìn)行監(jiān)管。
任何單位和個人發(fā)現(xiàn)違反本辦法和國家有關(guān)規(guī)定的行為,可以向國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)投訴和舉報(bào),國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)應(yīng)依法處理。
第四條 光伏發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)營主體和電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)遵守電力業(yè)務(wù)許可制度,依法開展光伏發(fā)電相關(guān)業(yè)務(wù),并接受國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)的監(jiān)管。
第二章 監(jiān)管內(nèi)容
第五條 國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)對光伏發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)營主體和電網(wǎng)企業(yè)電力許可制度執(zhí)行情況實(shí)施監(jiān)管。
除按規(guī)定實(shí)施電力業(yè)務(wù)許可豁免的光伏發(fā)電項(xiàng)目外,其他并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)營主體應(yīng)當(dāng)申領(lǐng)電力業(yè)務(wù)許可證。持證經(jīng)營主體應(yīng)當(dāng)保持許可條件,許可事項(xiàng)或登記事項(xiàng)發(fā)生變化的,應(yīng)當(dāng)按規(guī)定辦理變更手續(xù)。
第六條 國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)按照有關(guān)規(guī)定對光伏發(fā)電電能質(zhì)量情況實(shí)施監(jiān)管。
光伏發(fā)電并網(wǎng)點(diǎn)的電能質(zhì)量應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn),確保電網(wǎng)可靠運(yùn)行。
第七條 國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)對光伏發(fā)電配套電網(wǎng)建設(shè)情況實(shí)施監(jiān)管。
接入公共電網(wǎng)的光伏發(fā)電項(xiàng)目,接入系統(tǒng)工程以及接入引起的公共電網(wǎng)改造部分由電網(wǎng)企業(yè)投資建設(shè)。接入用戶側(cè)的光伏發(fā)電項(xiàng)目,接入系統(tǒng)工程由項(xiàng)目運(yùn)營主體投資建設(shè),接入引起的公共電網(wǎng)改造部分由電網(wǎng)企業(yè)投資建設(shè)。
第八條 國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)對光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)情況實(shí)施監(jiān)管。
電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)按照積極服務(wù)、簡潔高效的原則,建立和完善光伏電站項(xiàng)目接網(wǎng)服務(wù)流程,并提供并網(wǎng)辦理流程說明、相關(guān)政策解釋、并網(wǎng)工作進(jìn)度查詢以及配合并網(wǎng)調(diào)試和驗(yàn)收等服務(wù)。
電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)為分布式光伏發(fā)電接入提供便利條件,在并網(wǎng)申請受理、接入系統(tǒng)方案制訂、合同和協(xié)議簽署、并網(wǎng)驗(yàn)收和并網(wǎng)調(diào)試全過程服務(wù)中,按照“一口對外”的原則,簡化辦理程序。
電網(wǎng)企業(yè)對分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目免收系統(tǒng)備用容量費(fèi)和相關(guān)服務(wù)費(fèi)用。
第九條 國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)對光伏發(fā)電并網(wǎng)環(huán)節(jié)的時限情況實(shí)施監(jiān)管。
光伏電站項(xiàng)目并網(wǎng)環(huán)節(jié)時限按照國家能源局有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目,電網(wǎng)企業(yè)自受理并網(wǎng)申請之日起25個工作日內(nèi)向項(xiàng)目業(yè)主提供接入系統(tǒng)方案;自項(xiàng)目業(yè)主確認(rèn)接入系統(tǒng)方案起5個工作日內(nèi),提供接入電網(wǎng)意見函,項(xiàng)目業(yè)主據(jù)此開展項(xiàng)目備案和工程設(shè)計(jì)等后續(xù)工作;自受理并網(wǎng)驗(yàn)收及并網(wǎng)調(diào)試申請起10個工作日內(nèi)完成關(guān)口電能計(jì)量裝置安裝服務(wù),并與項(xiàng)目業(yè)主按照要求簽署購售電合同和并網(wǎng)協(xié)議;自關(guān)口電能計(jì)量裝置安裝完成后10個工作日內(nèi)組織并網(wǎng)驗(yàn)收及并網(wǎng)調(diào)試,向項(xiàng)目業(yè)主提供驗(yàn)收意見,調(diào)試通過后直接轉(zhuǎn)入并網(wǎng)運(yùn)行,驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)按國家有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。若驗(yàn)收不合格,電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)向項(xiàng)目業(yè)主提出解決方案。
第十條 國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)對光伏發(fā)電項(xiàng)目購售電合同和并網(wǎng)協(xié)議簽訂、執(zhí)行和備案情況實(shí)施監(jiān)管。
電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)與光伏電站項(xiàng)目運(yùn)營主體簽訂購售電合同和并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議,合同和協(xié)議簽訂應(yīng)當(dāng)符合國家有關(guān)規(guī)定,并在合同和協(xié)議簽訂10個工作日內(nèi)向國務(wù)院能源主管部門派出機(jī)構(gòu)備案。光伏電站購售電合同和并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議范本,國務(wù)院能源主管部門將會同國家工商行政管理部門另行制定。
電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定及時與分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)營主體簽訂并網(wǎng)協(xié)議和購售電合同。
第十一條 國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)對電力調(diào)度機(jī)構(gòu)優(yōu)先調(diào)度光伏發(fā)電的情況實(shí)施監(jiān)管。
電力調(diào)度機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)按照國家有關(guān)可再生能源發(fā)電上網(wǎng)規(guī)定,編制發(fā)電調(diào)度計(jì)劃并組織實(shí)施。電力調(diào)度機(jī)構(gòu)除因不可抗力或者有危及電網(wǎng)安全穩(wěn)定的情形外,不得限制光伏發(fā)電出力。
本辦法所稱危及電網(wǎng)安全穩(wěn)定的情形,應(yīng)由國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)組織認(rèn)定。
光伏發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)營主體應(yīng)當(dāng)遵守發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理有關(guān)規(guī)定,服從調(diào)度指揮、執(zhí)行調(diào)度命令。
第十二條 國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)對電網(wǎng)企業(yè)收購光伏發(fā)電電量的情況實(shí)施監(jiān)管。
電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)全額收購其電網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)光伏發(fā)電項(xiàng)目的上網(wǎng)電量。因不可抗力或者有危及電網(wǎng)安全穩(wěn)定的情形,未能全額收購的,電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)及時將未能全額上網(wǎng)的時間、原因等信息書面告知光伏發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)營主體,并報(bào)國務(wù)院能源主管部門派出機(jī)構(gòu)備案。
第十三條 國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)對光伏發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)情況實(shí)施監(jiān)管。
并網(wǎng)光伏電站項(xiàng)目運(yùn)營主體負(fù)責(zé)光伏電站場址內(nèi)集電線路和升壓站的運(yùn)行、維護(hù)和管理,電網(wǎng)企業(yè)負(fù)責(zé)光伏電站配套電力送出工程和公共電網(wǎng)的運(yùn)行、維護(hù)和管理。電網(wǎng)企業(yè)安排電網(wǎng)設(shè)備檢修應(yīng)盡量不影響并網(wǎng)光伏電站送出能力,并提前三個月書面通知并網(wǎng)光伏電站項(xiàng)目運(yùn)營主體。
分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)營主體可以在電網(wǎng)企業(yè)的指導(dǎo)下,負(fù)責(zé)光伏發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)和項(xiàng)目管理。
第十四條 國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)按照有關(guān)規(guī)定對光伏發(fā)電電量和上網(wǎng)電量計(jì)量情況實(shí)施監(jiān)管。
光伏電站項(xiàng)目上網(wǎng)電量計(jì)量點(diǎn)原則上設(shè)置在產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)處,對項(xiàng)目上網(wǎng)電量進(jìn)行計(jì)量。電網(wǎng)企業(yè)負(fù)責(zé)定期進(jìn)行檢測校表,裝置配置和檢測應(yīng)滿足國家和行業(yè)有關(guān)電量計(jì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。
電網(wǎng)企業(yè)對分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目應(yīng)安裝兩套計(jì)量裝置,對全部發(fā)電量、上網(wǎng)電量分別計(jì)量。
第十五條 國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)對光伏發(fā)電電費(fèi)結(jié)算情況實(shí)施監(jiān)管。
光伏發(fā)電項(xiàng)目電費(fèi)結(jié)算按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。以自然人為運(yùn)營主體的,電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)盡量簡化程序,提供便捷的結(jié)算服務(wù)。
第十六條 國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)對光伏發(fā)電補(bǔ)貼發(fā)放情況實(shí)施監(jiān)管。
電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)按照國家核定的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),及時、足額轉(zhuǎn)付補(bǔ)貼資金。
第三章 監(jiān)管措施
第十七條 國務(wù)院能源主管部門派出機(jī)構(gòu)與省級能源主管部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)光伏發(fā)電項(xiàng)目管理和監(jiān)管信息共享,形成有機(jī)協(xié)作、分工負(fù)責(zé)的工作機(jī)制。
第十八條 電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)向所在地區(qū)的國務(wù)院能源主管部門派出機(jī)構(gòu)按季度報(bào)送以下信息:
1.光伏發(fā)電項(xiàng)目并網(wǎng)接入情況,包括接入電壓等級、接入容量、并網(wǎng)接入時間等。
2.光伏發(fā)電項(xiàng)目并網(wǎng)交易情況,包括發(fā)電量、自用電量、上網(wǎng)電量、網(wǎng)購電量等。
3.光伏電站項(xiàng)目并網(wǎng)運(yùn)行過程中遇到的重要問題等。
并網(wǎng)光伏電站運(yùn)營主體應(yīng)根據(jù)產(chǎn)業(yè)監(jiān)測和質(zhì)量監(jiān)督等相關(guān)規(guī)定,定期將運(yùn)行信息上報(bào),并對發(fā)生的事故及重要問題及時向所在省(市)的國務(wù)院能源主管部門派出機(jī)構(gòu)報(bào)告。
國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)根據(jù)履行監(jiān)管職責(zé)的需要,可以要求光伏發(fā)電運(yùn)營主體和電網(wǎng)企業(yè)報(bào)送與監(jiān)管事項(xiàng)相關(guān)的其他文件、資料。
第十九條 國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)可采取下列措施進(jìn)行現(xiàn)場檢查:
1.進(jìn)入并網(wǎng)光伏電站和電網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行檢查;
2.詢問光伏發(fā)電項(xiàng)目和調(diào)度機(jī)構(gòu)工作人員,要求其對有關(guān)檢查事項(xiàng)作出說明;
3.查閱、復(fù)制與檢查事項(xiàng)有關(guān)的文件、資料,對可能被轉(zhuǎn)移、隱匿、損毀的文件、資料予以封存;
4.對檢查中發(fā)現(xiàn)的違法行為,有權(quán)當(dāng)場予以糾正或者要求限期改正。
第二十條 光伏發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)營主體與電網(wǎng)企業(yè)就并網(wǎng)無法達(dá)成協(xié)議,影響電力交易正常進(jìn)行的,國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行協(xié)調(diào);經(jīng)協(xié)調(diào)仍不能達(dá)成協(xié)議的,由國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)按照有關(guān)規(guī)定予以裁決。
電網(wǎng)企業(yè)和光伏發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)營主體因履行合同等發(fā)生爭議,可以向國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)申請調(diào)解。
第二十一條 國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)可以向社會公開全國光伏發(fā)電運(yùn)營情況、電力企業(yè)對國家有關(guān)可再生能源政策、規(guī)定的執(zhí)行情況等。
第二十二條 電網(wǎng)企業(yè)和光伏發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)營主體違反本辦法規(guī)定,國務(wù)院能源主管部門及其派出機(jī)構(gòu)可依照《中華人民共和國可再生能源法》和《電力監(jiān)管條例》等追究其相關(guān)責(zé)任。
電網(wǎng)企業(yè)未按照規(guī)定完成收購可再生能源電量,造成光伏發(fā)電項(xiàng)目運(yùn)營主體經(jīng)濟(jì)損失的,應(yīng)當(dāng)按照《中華人民共和國可再生能源法》的規(guī)定承擔(dān)賠償責(zé)任。
第四章 附則
第二十三條 本辦法由國家能源局負(fù)責(zé)解釋,各派出機(jī)構(gòu)可根據(jù)本地實(shí)際情況擬定監(jiān)管實(shí)施細(xì)則。
第二十四條 本辦法自發(fā)布之日起施行,有效期為3年。
國家發(fā)展改革委關(guān)于2018年光伏發(fā)電項(xiàng)目價(jià)格政策的通知發(fā)改價(jià)格規(guī)〔2017〕2196號
各省、自治區(qū)、直轄市發(fā)展改革委、物價(jià)局、能源局、扶貧辦,國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司、內(nèi)蒙古電力公司:
為落實(shí)國務(wù)院辦公廳《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計(jì)劃(2014-2020)》關(guān)于新能源標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)逐步退坡的要求,合理引導(dǎo)新能源投資,促進(jìn)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展,決定調(diào)整2018年光伏發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)政策。經(jīng)商國家能源局,現(xiàn)就有關(guān)事項(xiàng)通知如下:
一、根據(jù)當(dāng)前光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和成本降低情況,降低2018年1月1日之后投運(yùn)的光伏電站標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià),Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類資源區(qū)標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)分別調(diào)整為每千瓦時0.55元、0.65元、0.75元(含稅)。自2019年起,納入財(cái)政補(bǔ)貼年度規(guī)模管理的光伏發(fā)電項(xiàng)目全部按投運(yùn)時間執(zhí)行對應(yīng)的標(biāo)桿電價(jià)。
二、2018年1月1日以后投運(yùn)的、采用“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)”模式的分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目,全電量度電補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)降低0.05元,即補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整為每千瓦時0.37元(含稅)。采用“全額上網(wǎng)”模式的分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目按所在資源區(qū)光伏電站價(jià)格執(zhí)行。分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目自用電量免收隨電價(jià)征收的各類政府性基金及附加、系統(tǒng)備用容量費(fèi)和其他相關(guān)并網(wǎng)服務(wù)費(fèi)。
三、村級光伏扶貧電站(0.5兆瓦及以下)標(biāo)桿電價(jià)、戶用分布式光伏扶貧項(xiàng)目度電補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)保持不變。
四、各新能源發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)企業(yè)必須真實(shí)、完整地記載和保存相關(guān)發(fā)電項(xiàng)目上網(wǎng)交易電量、價(jià)格和補(bǔ)貼金額等資料,接受有關(guān)部門監(jiān)督檢查,并于每月10日前將相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)送至國家可再生能源信息管理中心。各級價(jià)格主管部門要加強(qiáng)對新能源上網(wǎng)電價(jià)執(zhí)行和電價(jià)附加補(bǔ)貼結(jié)算的監(jiān)管,督促相關(guān)上網(wǎng)電價(jià)政策執(zhí)行到位。
五、鼓勵地方按國家有關(guān)規(guī)定開展光伏發(fā)電就近消納配電價(jià)格改革和市場化招標(biāo)定價(jià)試點(diǎn),逐步完善通過市場發(fā)現(xiàn)價(jià)格的機(jī)制。
六、上述規(guī)定自2018年1月1日起執(zhí)行。
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照明系統(tǒng)是生產(chǎn)生活中使用的最基本的基礎(chǔ)設(shè)施。本文提出了一種利用太陽能光伏電池的LED照明系統(tǒng),符合當(dāng)今節(jié)能環(huán)保的要求,在現(xiàn)代照明工程中應(yīng)用很廣泛。
光伏電池是一種具有光-電轉(zhuǎn)換特性的半導(dǎo)體器件,它直接將太陽輻射能轉(zhuǎn)換成直流電,是光伏發(fā)電的最基本單元。光伏電池特有的電特性是借助于在晶體硅中摻入某些元素(例如:磷或硼等),從而在材料的分子電荷里造成永久的不平衡,形成具有特殊電性能的半導(dǎo)體材料。
在陽光照射下,具有特殊電性能的半導(dǎo)體內(nèi)可以產(chǎn)生自由電荷,這些自由電荷定向移動并積累,從而在其兩端形成電動勢,當(dāng)用導(dǎo)體將其兩端閉合時便產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象被稱為“光生伏打效應(yīng)”,簡稱“光伏效應(yīng)”。
太陽能發(fā)電原理圖
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光伏電池板第三代
經(jīng)過數(shù)年的研發(fā),第三代光伏電池(包含各種在分子級別上具半導(dǎo)電特性的材料)已初現(xiàn)端倪。其優(yōu)勢有三。
第一,是第三代光伏電池的效率可能是第一代(晶體硅)和第二代(薄膜光伏)電池的兩倍甚至三倍,也就是說,先前提到的10平方英里的太陽能電站在幾年之后將可以為60萬戶家庭提供充足的電力,而不是20萬戶(即1/3的供電規(guī)模)。
第二,第三代光伏電池使用價(jià)格較低的高通量印刷和涂層技術(shù),該技術(shù)在制造期間耗能較少且設(shè)備投資較低,因此會比之前幾代的成本大大降低。如,制造第一代和第二代電池時需要清潔的室內(nèi)環(huán)境,而第三代則不需要。
第三,第三代光伏電池具有靈活性。具體來說,其較高的吸光性可以使其厚度只有幾微米,且具有高透明度,因此,可以通過絲網(wǎng)印刷印在窗戶上。這樣一來,我們就可以把電池直接安裝在建筑物內(nèi)。將來,從建筑物到大橋再到其他,所有一切都可以是一家大型發(fā)電廠,毫不費(fèi)力地獲取太陽能來滿足我們不斷增長的需求。
內(nèi)容介紹
《光伏技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)技能方向系列教材·職業(yè)院校太陽能技術(shù)利用專業(yè):光伏電池制造工藝及應(yīng)用》是職業(yè)院校太陽能技術(shù)利用專業(yè)光伏技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)技能方向系列教材之一,由中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會IC分會、太陽能光伏產(chǎn)業(yè)校企合作職教聯(lián)盟、開昂教育股份有限公司組織編寫?!豆夥夹g(shù)與應(yīng)用專業(yè)技能方向系列教材·職業(yè)院校太陽能技術(shù)利用專業(yè):光伏電池制造工藝及應(yīng)用》介紹了太陽電池、其生產(chǎn)制造流程及應(yīng)用,主要內(nèi)容包括認(rèn)識太陽電池、晶體硅太陽電池制造、清洗制絨生產(chǎn)、制結(jié)生產(chǎn)、刻蝕生產(chǎn)、鍍減反射膜生產(chǎn)、絲網(wǎng)印刷電極生產(chǎn)、晶體硅太陽電池的檢測等。