光伏電池是把太陽的光能直接轉(zhuǎn)化為電能的基本單元,電池通過組合形成電池組件,電池的光伏性能決定了電池組件的發(fā)電特性,電池組件是光伏電站的基本發(fā)電設(shè)備。
從第一塊光伏電池問世到現(xiàn)在,光伏發(fā)電技術(shù)不斷發(fā)展,電池種類眾多,性能各異。商用的太陽電池主要有以下幾種類型:單晶硅電池、多晶硅電池、非晶硅電池、碲化鎘電池、銅銦鎵硒電池等。
圖1-1 太陽能電池分類圖
1.1晶體硅太陽電池晶體硅太陽電池包括單晶硅太陽電池、多晶硅太陽電池、帶狀硅太陽電池、球狀多晶硅太陽電池等,其中單晶硅和多晶硅電池是目前市場上的主流產(chǎn)品。
單晶硅太陽電池以高純的單晶硅棒為原料,是當(dāng)前開發(fā)很快的一種太陽電池,它的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝已定型,產(chǎn)品廣泛用于空間和地面。為了降低生產(chǎn)成本,現(xiàn)在地面應(yīng)用的太陽電池大多采用太陽能級(jí)的單晶硅棒,材料性能指標(biāo)有所放寬,也可使用半導(dǎo)體器件加工的頭尾料和廢次單晶硅材料,經(jīng)過反復(fù)拉制成太陽電池專用的單晶硅棒。
單晶硅太陽電池片的光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)15%~18%,試驗(yàn)室中的轉(zhuǎn)換效率更高。單晶硅太陽電池的單體片制成后,經(jīng)過抽查檢驗(yàn),即可按需要的規(guī)格組裝成光伏電池組件,用串聯(lián)和并聯(lián)的方法構(gòu)成一定的輸出電壓和電流,單晶硅光伏組件的轉(zhuǎn)換效率一般在14%~17%。雖然單晶硅太陽電池轉(zhuǎn)換效率高,但由于原材料的原因,電池片存在倒角,使得有效發(fā)電面積減小。單晶硅光伏組件更適合于建設(shè)場地面積有限而對工程發(fā)電功率要求高的發(fā)電項(xiàng)目,即通過提高電池組件的效率來實(shí)現(xiàn)整個(gè)工程的發(fā)電容量。另外,根據(jù)試驗(yàn)室和工程中的測試數(shù)據(jù),單晶硅太陽電池在工程投產(chǎn)的前期,功率衰減較多晶硅太陽電池快。
圖1-2 單晶硅太陽電池