光伏组件选型

太阳光伏电池是把太阳的光能直接转化为电能的基本单元，电池通过组合形成电池组件，电池的光伏性能决定了电池组件的发电特性，电池组件是光伏电站的基本发电设备。 从第一块光伏电池问世到现在，太阳光伏发电技术不断发展，电池种类众多，性能各异。光伏发电系统太阳电池有多种类型，一般分为三类：晶体硅太阳电池、薄膜太阳电池和聚光太阳电池。

1.晶体硅太阳电池

晶体硅太阳电池包括单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池、带状硅太阳电池、球状多晶硅太阳电池，而单晶硅和多晶硅电池是目前市场上的主流产品。 单晶硅太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料，是当前开发很快的一种太阳电池，它的结构和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。为了降低生产成本，现在地面应用的太阳电池大多采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽，也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。 单晶硅太阳电池片的光电转换效率可达15%～18%，试验室中的转换效率甚至更高。单晶硅太阳电池的单体片制成后，经过抽查检验，即可按需要的规格组装成光伏电池组件，用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流，单晶硅光伏组件的转换效率一般在14～17%。虽然单晶硅太阳电池转换效率高，但由于原材料的原因，电池片存在倒角，使得有效发电面积减小。单晶硅光伏电池组件更适合于建设场地面积有限而对工程发电功率要求高的发电项目，即通过提高电池组件的效率来实现整个工程的发电容量。另外，根据试验室和工程中的测试数据，单晶硅太阳电池在工程投产的前期，功率衰减较多晶硅太阳电池快。

多晶硅太阳电池使用的多晶硅材料，多半是含有大量单晶颗粒的集合体，或用废次单晶硅材料和冶金级硅材料熔化浇铸而成，然后注入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体，以便切片加工成方形太阳电池片，可提高材料利用率和方便组装。多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，多晶硅太阳电池片的光电转换效率可达12%～17%，多晶硅太阳组件的转换效率一般在13%～16%，稍低于单晶硅太阳电池，但其材料制造简便，电耗低，总的生产成本较低，组件价格相对于单晶硅太阳电池组件便宜，因此得到广泛应用，尤其适合土地资源丰富地区的工程大面积应用。

 2.薄膜太阳电池

薄膜太阳电池包括硅薄膜太阳电池（非晶硅、微晶硅、纳米晶硅等）、多元化合物薄膜太阳电池（硫化镉、硒铟铜、碲化镉、砷化镓、磷化铟、铜铟镓硒等）、染料敏化薄膜太阳电池、有机薄膜太阳电池等。 非晶硅薄膜太阳电池与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，硅材料消耗很少，生产电耗更低，规模生产前景很好。非晶硅太阳电池很薄，可以制成叠层式，或采用集成电路的方法制造，在一个平面上，用适当的掩模工艺，一次制作多个串联电池，以获得较高的电压。目前非晶硅太阳电池光电转换效率一般能达到10-12%，电池组件的系统效率一般为5%-8%。 多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。现在各国研究的品种繁多，除碲化镉、硒铟铜、铜铟镓硒薄膜太阳电池在国外有规模生产外，组件的效率在9%-12%，其他多数尚未形成产业化。 有机太阳电池以其材料来源广泛，制作成本低廉，耗能少，可弯曲，易于大规模生产等突出优势显示了其巨大开发潜力，但目前的光电转换效率较低，没有形成产业化。 染料敏化纳米薄膜太阳电池的性能主要是由纳米多孔TiO2薄膜、染料光敏化剂、电解质、反电极(光阴极)等几个主要部分决定的。通过优化电池各项关键技术和材料的性能,并通过小面积的系列实验和优化组合实验来检测各项参数对电池性能的影响,光电转换效率最高可达9%，没有形成产业化。

非晶薄膜太阳电池除了薄膜厚度非常薄、只需少量的原料等因素而使得电池组件的价格较晶体硅太阳电池便宜外，其弱光发电性能和功率温度系数较晶体硅太阳电池好，相比晶体硅电池同等条件下可多发电。根据目前世界各国薄膜太阳电池的应用情况来看，薄膜太阳电池为主流产品尤其在土地资源丰富地区的工程上得到了广泛应用。