光伏組件是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分,其作用是將太陽能轉化為電能,并送往蓄電池中存儲起來,或推動負載工作,每一塊光伏組件輸出功率的變化都會直接影響到光伏電站的發(fā)電量。找尋高效、創(chuàng)新的解決方案以保護光伏組件并優(yōu)化電站運行效益,格外重要。
近日,印度的TrinanoTechnologies開發(fā)了一種用于光伏組件的納米涂層,這一納米涂層技術環(huán)保且化學性質穩(wěn)定,旨在提升光捕獲、抗反射和自清潔性能,國外報道對這一技術在提升發(fā)電量、降低組件溫度、增加經(jīng)濟效益等方面的優(yōu)勢做了描述。
光伏組件暴露在戶外時,面臨風雨、潮濕、雪、強烈陽光、沙塵、鳥糞、鐵銹、大氣污染物等多重因素的沖擊時,其性能和光電轉換效率會遭受損害,這些因素都對光伏電站的運行穩(wěn)定性構成了挑戰(zhàn)。
不僅威脅到電站的經(jīng)濟效益,而且增加了運維的難度和成本。今年2月,國外一研究小組對灰塵等污染對光伏性能的影響進行了研究,發(fā)現(xiàn)污染對組件性能的損失可高達15%。實驗證明,這一納米涂層技術能提升4%的發(fā)電量,有效減少污染對光電轉換率帶來的影響。
此外,PID效應是電池組件的封裝材料和其上表面及下表面的材料,電池片與其接地金屬邊框之間的高電壓作用下出現(xiàn)離子遷移,而造成組件性能衰減的現(xiàn)象,和戶外污染一樣,PID效應會對組件性能造成一定的影響。據(jù)報道,新的納米涂層技術在防污染、減少PID效應方面也有一定成效。
太陽能光伏組件能夠將20%左右的太陽輻射轉換為電能輸出,但同時約70%的太陽能則被轉換為廢熱,導致組件溫度升高。高溫不僅使光伏組件的發(fā)電功率下降,也會加速組件老化從而影響其壽命,從而影響其全生命周期的發(fā)電量,因此控制光伏組件的運行溫度顯得尤為重要。新技術在解決這一問題上也提出了方案,研究結果表明新納米涂層技術可將組件溫度降低3℃。
新技術的經(jīng)濟效益也較為可觀。國際能源署發(fā)布的報告中提到,預計2023年光伏行業(yè)因污染造成的損失達4-7億歐元。經(jīng)濟效益方面,納米涂層使用壽命五年以上,產生的經(jīng)濟效益較為可觀。在納米涂層技術的支持下,10MW的電站可產生額外720MWh的電量,每年的經(jīng)濟效益為20737美元。此外,該技術可以有效降低組件維護和清潔成本,帶來額外的收益。
光伏組件轉換效率的提升以及制造成本的降低,是降低光伏電站建設成本,并最終降低光伏發(fā)電成本的關鍵因素。納米涂層具有獨特的光學、電學、熱學和力學性能,納米涂層技術的發(fā)展無疑為行業(yè)降本增效提供了方案。
印度這一新技術的產生,進一步推動了納米涂層技術的進步和行業(yè)的發(fā)展。該納米涂層技術適用于地面和屋頂應用中的單晶、多晶和薄膜光伏組件,技術已提交專利申請,預計在2023年獲得批準。
原標題:納米涂層新專利:發(fā)電量顯著提升,經(jīng)濟效益可觀!