（太陽能電池）

HIT手動工具

HIT手動工具是進口工具中最著名的品牌之一，它材質(zhì)精密，品質(zhì)好、持久耐用、使用方便、簡單。小型，可高速回轉(zhuǎn)。

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6種不同太陽電池光伏陣列發(fā)電性能的詳細分析，主要結(jié)論如下：

1）單晶硅、HIT組件

在對能量產(chǎn)出要求比較均衡的情況，單晶硅、HIT組件在太陽輻射較高時性能最優(yōu)，適合在太陽輻射強，多晴天的地區(qū)使用。

2）碲化鎘

在太陽輻射量較高，少云或多云地區(qū)，碲化鎘有優(yōu)勢。

3）多晶硅和銅銦鎵硒

多晶硅和銅銦鎵硒受太陽輻照影響較前三者大，不適合在太陽輻射變化大，四季分明的地區(qū)使用。

4）非晶硅薄膜

非晶硅在太陽輻射較低，多陰雨地區(qū)才能顯現(xiàn)優(yōu)勢。

廣州地區(qū)較適合使用單晶硅、碲化鎘和HIT電池。

1 前言

雖然各種電池的組件在標(biāo)準(zhǔn)條件下標(biāo)定了功率，但是相同標(biāo)定功率在相同的運行條件下，實際發(fā)電效果卻有所不同。對于用戶來說他們更關(guān)心的是在戶外條件下太陽電池組件每千瓦實際的實時和累計發(fā)電量。這些參數(shù)能夠很好地反映太陽電池組件在實際應(yīng)用中的實際發(fā)電能力。我們對已建成的單晶硅、多晶硅、HIT、非晶硅、銅銦鎵硒和碲化鉻這6種不同電池陣列在廣州地區(qū)的實際發(fā)電數(shù)據(jù)進行分析和研究，有助于大家了解這幾種電池的實際發(fā)電情況，對光伏系統(tǒng)設(shè)計和未來的電站建設(shè)都有非常重要的參考意義。

2 光伏系統(tǒng)描述

目前中山大學(xué)太陽能系統(tǒng)研究所在中山大學(xué)東校區(qū)工學(xué)院C棟樓頂安裝了6種不同類型太陽電池的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，如圖1。這些太陽電池類型分為單晶硅、多晶硅、HIT、非晶硅、銅銦鎵硒和碲化鉻，由這些電池組成的光伏陣列，標(biāo)定功率范圍從1kW到3.2kW。6種不同太陽電池光伏陣列參數(shù)如表1，光伏系統(tǒng)逆變器參數(shù)如表2

六個光伏陣列從2005年以來被陸續(xù)安裝，2008年以來陸續(xù)加入了薄膜電池和HIT等電池光伏陣列。為了進一步研究的需要，氣象和電氣傳感器也根據(jù)需要安裝在光伏系統(tǒng)上。監(jiān)測的氣象量包括太陽輻照度、環(huán)境溫度和風(fēng)速等。監(jiān)測的電氣量包括了每種太陽電池光伏陣列的直流輸出電流和電壓，交流輸出電流、電壓和功率等。數(shù)據(jù)采集軟件每天在逆變器開始工作了之后讀取和記錄數(shù)據(jù)，每3分鐘記錄一次數(shù)據(jù)，每天晚上8點數(shù)據(jù)將被存儲到硬盤。

3 數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析

本研究所從2005年以來就已經(jīng)對早期建立的單晶硅和多晶硅電池光伏陣列的運行參數(shù)進行監(jiān)測。2008年1月以來陸續(xù)加入了薄膜電池和HIT等電池光伏陣列，我們監(jiān)測了并保存了運行數(shù)據(jù)，以便對不同電池光伏陣列進行評估和對比。

為了研究光伏系統(tǒng)和組件的特性，我們提取了從2008年1月22日到2008年7月20日的數(shù)據(jù)。表 3顯示了從2008年1月22日到2008年7月20日共181天中，6個光伏陣列的發(fā)電情況。其中光伏陣列每kW日發(fā)電量可以用在光伏陣列容量設(shè)計的估算。

雖然各種電池的組件在標(biāo)準(zhǔn)條件下標(biāo)定了功率，但是相同標(biāo)定功率在相同的運行條件下，實際發(fā)電量卻有所不同。碲化鎘和單晶硅電池的表現(xiàn)最好，每kW每天發(fā)電2.43kWh，而最低的是非晶硅電池，每kW每天發(fā)電2.13kWh，最高和最低相差14%（(2.43-2.13)/2.13）。

月發(fā)電量評估

6個光伏陣列平均每kW各月每天的發(fā)電量、太陽總輻照量和月平均氣溫如表4。以6個光伏陣列平均每kW各月每天的發(fā)電量和太陽總輻照量作圖 2。廣州在2008年2月到6月間的主要氣象是：太陽輻射日總量逐漸增加，溫度逐漸升高，4月和6月有比較大的降水過程。從表4和圖2中都可以看出，每kW的HIT和單晶硅（mSi）電池在2、3月平均每天的發(fā)電量要高于其它電池。2月到6月的碲化鎘（CdTe）電池相比其它電池的發(fā)電能力逐漸提高，在6月高出其它電池很多。多晶硅（pSi）和非晶硅（aSi）電池的發(fā)電能力也在逐漸提高，直到6月高于HIT電池。

由圖 還也可以看出，每種類型電池的光伏陣列各月每天輸出能量是與太陽總輻照量成正相關(guān)的?？梢钥闯觯糠N電池類型的光伏陣列的轉(zhuǎn)換效率不與太陽總輻照量明顯相關(guān)，而是與溫度有較大關(guān)系。月平均氣溫Ta升高，電池溫度也會相對升高，電池短路電流微弱地升高趨勢不足以抵擋開路電壓的下降，導(dǎo)致電池效率降低。2月到6月溫度的趨勢是逐漸上升，導(dǎo)致了月轉(zhuǎn)換效率的降低趨勢。其中：

月能量轉(zhuǎn)換效率=（光伏陣列月輸出能量/光伏陣列面積）/單位面積月太陽總輻射量。

4 結(jié)論:

對已建成的單晶硅、多晶硅、HIT、非晶硅、銅銦鎵硒和碲化鉻這6種不同電池陣列的發(fā)電數(shù)據(jù)進行分析，有助于我們了解這幾種電池的實際發(fā)電情況，對光伏系統(tǒng)設(shè)計和未來的電站建設(shè)都有非常重要的參考意義。

對這6種電池組件總體發(fā)電情況的分析得出：

1）碲化鎘和單晶硅電池的表現(xiàn)最好，每kW每天發(fā)電2.43kWh，而最低的是非晶硅電池，每千瓦每天發(fā)電2.13kWh。

2）光伏電站輸出能量主要依賴于太陽輻射總量。

綜合各項分析結(jié)果來看：

1）單晶硅、HIT在太陽輻射量較高的情況下性能最優(yōu)。

2）雖然碲化鎘在這181天中平均每天每kW的發(fā)電量與單晶相當(dāng)，但單看晴天，其發(fā)電性能次于單晶硅和HIT。

3）在太陽輻射強，多晴天的地區(qū)比較適和使用單晶硅和HIT電池組件。

4）在太陽輻射量較高，但少云或多云天的地區(qū)，碲化鎘有優(yōu)勢。

5）多晶和銅銦鎵硒受太陽輻照影響較單晶硅、HIT、碲化鎘大。因而在太陽輻射變化大，四季分明的地區(qū)不適合用這兩種電池。

6）非晶硅在太陽輻射較低，多陰雨的地區(qū)下才能顯現(xiàn)優(yōu)勢。

7）廣州地區(qū)亞熱帶季風(fēng)氣候顯著，全年氣溫暖熱少寒，夏長東短，雨量充沛，雨季明顯，陽光充足，因而較適合使用單晶硅、碲化鎘和HIT電池。

來源：智匯光伏

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