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碲化镉发电玻璃的发电能力差?用实例告诉你答案

提到光伏组件的发电能力,很多人第一反应是看光伏组件的光电转化效率。


光伏组件转换效率的计算方法:在照射强度1000M/c㎡ :太阳能工作温度25℃±2℃的情况下,最大输出功率除以日照强度乘以太阳能电池板吸收光面积乘以100%。


实际上,光伏组件的转换效率受到光照时间、光照强度、安装角度、朝向、温度、表面清洁程度、电池衰减程度等诸多因素的影响。


另外,不同光伏电池技术使用的半导体材料不同,导致对光的吸收系数和温度系数都不同。在实际应用场景中,碲化镉组件的实际发电、效率反而更具优势。


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▲ 相同装机量下,碲化镉和多晶硅组件系统发电效率对比图


上图是位于杭州的1.5KW 龙焱碲化镉组件电站和1.5KW多晶硅组件电站的发电量对比数据,总共运行了83个月(2012.11 -2019.09)。从上图中可知,在大部分月份,碲化镉组件发电量比多晶硅组件高出1%~10%(图中红色方框内),年平均发电量比多晶硅高7.5%。


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▲ 河南郑州2.1kW碲化镉薄膜光伏电站


另外龙焱河南合作经销(河南华旭光能)和山西合作经销(山西阳泰龙焱能源)分别提供了当地一座光伏电站的发电数据(2022年5月1日-6日),两座光伏电站都采用了龙焱能源碲化镉薄膜光伏组件,发电量情况如下:


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通过两座碲化镉组件光伏电站的发电曲线图可以看出,两座碲化镉光伏电站从早上6:00就开始工作发电,一直到下午的18:00,一天发电工作时间达到了12小时。郑州2.1kW碲化镉光伏电站的每千瓦日均发电量达到了5.92kWh,晋城阳城30kW碲化镉光伏电站每千瓦日均发电量达到了7.32kWh。


为何碲化镉薄膜组件具有稳定、突出的发电性能?总结下来,碲化镉薄膜电池主要有以下特性:


1、碲化镉的禁带宽度为1.45eV,是地面太阳能光谱最匹配的禁带宽度;


2、碲化镉是直接带隙材料,吸收系数> 105/cm,吸收系数高,是硅材料的100倍;


3、温度系数低:碲化镉禁带宽度高于晶硅,温度系数约是晶硅的一半,夏季组件的温度可超过65℃,而此时碲化镉的发电能力比晶硅高出10%左右;


4、热斑效应小:碲化镉薄膜组件是长条子电池设计,减少了热斑效应,在提高发电能力的同时,保证了产品寿命和安全。


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现阶段,用于光伏电站的碲化镉标准光伏组件的生产成本已经与晶硅组件生产成本持平,在碲化镉组件产业链及生产原料耗量远小于晶硅组件情况下,随着碲化镉电池产业化和规模化不断提升,碲化镉薄膜组件的降本潜力大于晶硅组件,未来极有可能出现碲化镉光伏组件价格低于晶硅组件的情况。