异结质光伏组件的特性
异结质光伏组件,更常见的称呼是异质结光伏组件,其全称是异质结电池(Heterojunction with Intrinsic Thin-layer),简称HJT或HIT。这种组件结合了晶体硅和非晶硅材料的优势,具有一系列独特的特性。以下是对异质结光伏组件特性的详细归纳:
一、高效率
转换效率高:异质结光伏组件的转换效率较高,得益于其独特的结构。通过在单晶硅片的两面覆盖一层薄薄的非晶硅,形成的异质结结构有效减少了电子和空穴的复合,从而提升了电池效率。其理论极限转换效率可以达到28.7%,而实际生产中,一些企业的异质结电池量产平均效率已经达到了24.4%以上,部分先进组件的效率甚至超过27%。
双面发电能力:许多异质结光伏组件具备双面发电的特性。组件的正面和背面都可以吸收光照并产生电能,尤其是在地面反射光或周围环境散射光较强的情况下,背面发电能够显著增加组件的总发电量。据测算,双面异质结太阳能组件在合适的安装环境下,相比单面组件可额外增加10%~30%的发电量。
二、高稳定性
界面稳定:不同材料之间的界面具有稳定性,使得异质结光伏组件更加稳定,不容易受到温度、湿度等环境因素的影响。这种高稳定性保证了组件在长期运行中的可靠性和耐久性。
寿命长:由于其制作过程中不需要高温或大压力处理,异质结光伏组件可以延缓老化程度,使用寿命达到30年以上。
三、结构特点
三层吸收材料结构:异质结光伏组件通常采用三层吸收材料结构,即外部a-Si:H层、c-Si层和模块背面的a-Si:H层。这种结构使得组件能够吸收不同波长的光子,提高转换效率。
钝化半导体薄膜:钝化半导体薄膜的使用减少了表面复合,进一步提升了组件的性能。
四、制造工艺复杂
异质结光伏组件的制造工艺主要包括制绒清洗、沉积薄膜、沉积透明导电氧化物薄膜、形成电极等步骤。其中,非晶硅薄膜的沉积是制作工艺的难点,需要精确控制薄膜的厚度和均匀性,以达到良好的钝化效果。
五、应用场景广泛
异质结光伏组件因其高效性、稳定性和美观性,非常适合应用于地面集中式光伏电站、分布式场景(如居民住宅)、农业领域(如温室大棚、养殖池塘等)、工业领域(如工业园区、企业)以及建筑领域(如建筑幕墙、屋顶等)。
然而,尽管异质结光伏组件具有诸多优势,但其生产成本相对较高,这主要是由于设备投入大、非硅成本高(如低温银浆消耗多)等因素造成的。因此,未来异质结光伏组件的发展趋势将包括更多的国产化设备、更低的银浆消耗以及更高的转换效率,以降低制造成本并提高经济性。
综上所述,异质结光伏组件以其高效率、高稳定性、独特的结构特点、复杂的制造工艺以及广泛的应用场景而备受瞩目。随着技术的不断进步和成本的降低,异质结光伏组件有望在未来得到更广泛的应用。