大家都知道光伏市場上的3種主要的雙面光伏組件分別是：單晶n型雙面光伏組件、單晶PERC雙面光伏組件、異質(zhì)結(jié)(HIT或HJT)雙面光伏組件，那你想知道雙面光伏組件的應(yīng)用前景嗎？
1、雙面光伏組件結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
1.1結(jié)構(gòu)
常規(guī)的光伏組件只能從正面發(fā)電，而雙面光伏組件不僅正、反兩面能夠發(fā)電。并且還能比常規(guī)光伏組件發(fā)出更多的電能。
1994年Moehlecke等在第一屆世界光伏會(huì)議上介紹了基于p+nn+結(jié)構(gòu)的雙面太陽電池，該電池的正面轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了19.1%，背面轉(zhuǎn)換效率為18.1%。
目前市場上的雙面光伏組件主要有單晶n型雙面光伏組件、單晶PERC雙面光伏組件、異質(zhì)結(jié)(HIT或HJT)雙面光伏組件3類。
1)單晶n型雙面光伏組件。圖1為基于磷摻雜的n型硅制備成p+nn+結(jié)構(gòu)的雙面太陽電池，其采用硼擴(kuò)散摻雜制備發(fā)射極，磷擴(kuò)散摻雜制備n+背場。
由于n+磷背場代替常規(guī)p型硅太陽電池用鋁漿印刷技術(shù)形成的鋁背場，背面電極也采用與正面電極相同的柵線結(jié)構(gòu)，使電池前后表面都能吸收光線，實(shí)現(xiàn)雙面發(fā)電。
同時(shí)，組件背板采用2.5mm厚的透明玻璃使背面光線能進(jìn)入電池片。單晶n型雙面光伏組件的正面轉(zhuǎn)換效率為18.34%，背面轉(zhuǎn)換效率為15.59%，組件綜合轉(zhuǎn)換效率達(dá)19.90%。
2)單晶PERC雙面光伏組件。圖2為單晶PERC雙面太陽電池結(jié)構(gòu)。PERC電池即鈍化發(fā)射及背局部接觸電池，采用Al2O3膜對電池背表面進(jìn)行鈍化以提高電池轉(zhuǎn)換效率。
普通的PERC電池只能正面發(fā)電，PERC雙面電池是將普通PERC電池不透光的背面鋁換成局部鋁柵線，實(shí)現(xiàn)電池背面透光，同時(shí)采用2.5mm厚透明玻璃背板，制成PERC雙面組件，這樣來自地面等的反射光就能夠被組件吸收。單晶PERC雙面光伏組件的正面轉(zhuǎn)換效率為18.31%，背面轉(zhuǎn)換效率為11.90%，組件綜合轉(zhuǎn)換效率達(dá)到19.50%。
3)異質(zhì)結(jié)(HIT或HJT)雙面光伏組件。圖3為異質(zhì)結(jié)(HIT或HJT)太陽電池結(jié)構(gòu)，這樣電池的結(jié)構(gòu)對稱，正反面受光后都能發(fā)電，同時(shí)組件背板采用2.5mm厚的透明玻璃，就制成了雙面光伏組件。
整個(gè)制備過程都是在200℃下的溫度中進(jìn)行，以避免高溫工藝對硅片造成損傷。異質(zhì)結(jié)雙面光伏組件是3種雙面光伏組件中工藝成本最高的，量產(chǎn)成本在4.2元/W以上。
1.2特點(diǎn)
1)背面可發(fā)電。雙面光伏組件背面能利用來自地面等的反射光發(fā)電，地面反射率越高，電池背面接收的光線越強(qiáng)，發(fā)電效果越好。雙面光伏組件在草地上應(yīng)用能使發(fā)電量提高8%～10%，而在雪地上最高可使發(fā)電量提高30%。
2)加快冬季組件覆雪融化。常規(guī)光伏組件在冬天被雪覆蓋后，若積雪不能被及時(shí)清理，組件在持續(xù)的低溫環(huán)境中很容易結(jié)冰，不但嚴(yán)重影響發(fā)電效率，而且極有可能對組件造成不可預(yù)估的損害。而雙面光伏組件在正面被雪覆蓋后，因組件背面可接收來自雪地的反射光而發(fā)電發(fā)熱，加快了積雪的融化和滑落，可提高發(fā)電量。
3)雙玻組件。雙面光伏組件的背板一般采用透明玻璃，可稱為雙玻組件。雙玻組件在1500V光伏系統(tǒng)中可以減少匯流箱、電纜等的用量，降低初期系統(tǒng)投資成本。同時(shí)，由于玻璃透水率幾乎為零，不需要考慮水汽進(jìn)入組件誘發(fā)PID而導(dǎo)致的輸出功率下降的問題;且該類組件對環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)，適用于建設(shè)在較多酸雨或鹽霧大的地區(qū)的光伏電站。
4)安裝方向和場所靈活。由于組件正面和背面都能受光發(fā)電，在垂直放置條件下發(fā)電效益是一般組件的1.5倍以上[4]，而且受安裝方向的影響很小，適用于安裝方式受限制的合，如護(hù)欄、隔音墻、BIPV系統(tǒng)等。
5)特殊的支架形式需求。常規(guī)支架形式會(huì)遮擋雙面光伏組件背面，不僅減少背面光線，而且會(huì)造成組件內(nèi)電池片間串聯(lián)失配，影響發(fā)電效果。雙面光伏組件的支架應(yīng)設(shè)計(jì)成“鏡框”形式，避免遮擋組件背面。圖4為雙面光伏組件安裝完成圖。
2、雙面光伏組件的應(yīng)用前景
雙面光伏組件背面能帶來額外的發(fā)電量，實(shí)現(xiàn)光伏電站的降本增效，不僅符合“領(lǐng)跑者”技術(shù)指標(biāo)，也符合光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)的目標(biāo)，對加快實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)具有重要意義。
前單晶n型雙面光伏組件和單晶PERC雙面光伏組件國內(nèi)產(chǎn)能均已超過GW，價(jià)格逐漸逼近常規(guī)光伏組件，檢測認(rèn)證方法正在完善，應(yīng)用方案也日漸成熟。
1、雙面光伏組件結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
1.1結(jié)構(gòu)
常規(guī)的光伏組件只能從正面發(fā)電，而雙面光伏組件不僅正、反兩面能夠發(fā)電。并且還能比常規(guī)光伏組件發(fā)出更多的電能。
1994年Moehlecke等在第一屆世界光伏會(huì)議上介紹了基于p+nn+結(jié)構(gòu)的雙面太陽電池，該電池的正面轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了19.1%，背面轉(zhuǎn)換效率為18.1%。
目前市場上的雙面光伏組件主要有單晶n型雙面光伏組件、單晶PERC雙面光伏組件、異質(zhì)結(jié)(HIT或HJT)雙面光伏組件3類。
1)單晶n型雙面光伏組件。圖1為基于磷摻雜的n型硅制備成p+nn+結(jié)構(gòu)的雙面太陽電池，其采用硼擴(kuò)散摻雜制備發(fā)射極，磷擴(kuò)散摻雜制備n+背場。
由于n+磷背場代替常規(guī)p型硅太陽電池用鋁漿印刷技術(shù)形成的鋁背場，背面電極也采用與正面電極相同的柵線結(jié)構(gòu)，使電池前后表面都能吸收光線，實(shí)現(xiàn)雙面發(fā)電。
同時(shí)，組件背板采用2.5mm厚的透明玻璃使背面光線能進(jìn)入電池片。單晶n型雙面光伏組件的正面轉(zhuǎn)換效率為18.34%，背面轉(zhuǎn)換效率為15.59%，組件綜合轉(zhuǎn)換效率達(dá)19.90%。
2)單晶PERC雙面光伏組件。圖2為單晶PERC雙面太陽電池結(jié)構(gòu)。PERC電池即鈍化發(fā)射及背局部接觸電池，采用Al2O3膜對電池背表面進(jìn)行鈍化以提高電池轉(zhuǎn)換效率。
普通的PERC電池只能正面發(fā)電，PERC雙面電池是將普通PERC電池不透光的背面鋁換成局部鋁柵線，實(shí)現(xiàn)電池背面透光，同時(shí)采用2.5mm厚透明玻璃背板，制成PERC雙面組件，這樣來自地面等的反射光就能夠被組件吸收。單晶PERC雙面光伏組件的正面轉(zhuǎn)換效率為18.31%，背面轉(zhuǎn)換效率為11.90%，組件綜合轉(zhuǎn)換效率達(dá)到19.50%。
3)異質(zhì)結(jié)(HIT或HJT)雙面光伏組件。圖3為異質(zhì)結(jié)(HIT或HJT)太陽電池結(jié)構(gòu)，這樣電池的結(jié)構(gòu)對稱，正反面受光后都能發(fā)電，同時(shí)組件背板采用2.5mm厚的透明玻璃，就制成了雙面光伏組件。
整個(gè)制備過程都是在200℃下的溫度中進(jìn)行，以避免高溫工藝對硅片造成損傷。異質(zhì)結(jié)雙面光伏組件是3種雙面光伏組件中工藝成本最高的，量產(chǎn)成本在4.2元/W以上。
1.2特點(diǎn)
1)背面可發(fā)電。雙面光伏組件背面能利用來自地面等的反射光發(fā)電，地面反射率越高，電池背面接收的光線越強(qiáng)，發(fā)電效果越好。雙面光伏組件在草地上應(yīng)用能使發(fā)電量提高8%～10%，而在雪地上最高可使發(fā)電量提高30%。
2)加快冬季組件覆雪融化。常規(guī)光伏組件在冬天被雪覆蓋后，若積雪不能被及時(shí)清理，組件在持續(xù)的低溫環(huán)境中很容易結(jié)冰，不但嚴(yán)重影響發(fā)電效率，而且極有可能對組件造成不可預(yù)估的損害。而雙面光伏組件在正面被雪覆蓋后，因組件背面可接收來自雪地的反射光而發(fā)電發(fā)熱，加快了積雪的融化和滑落，可提高發(fā)電量。
3)雙玻組件。雙面光伏組件的背板一般采用透明玻璃，可稱為雙玻組件。雙玻組件在1500V光伏系統(tǒng)中可以減少匯流箱、電纜等的用量，降低初期系統(tǒng)投資成本。同時(shí)，由于玻璃透水率幾乎為零，不需要考慮水汽進(jìn)入組件誘發(fā)PID而導(dǎo)致的輸出功率下降的問題;且該類組件對環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)，適用于建設(shè)在較多酸雨或鹽霧大的地區(qū)的光伏電站。
4)安裝方向和場所靈活。由于組件正面和背面都能受光發(fā)電，在垂直放置條件下發(fā)電效益是一般組件的1.5倍以上[4]，而且受安裝方向的影響很小，適用于安裝方式受限制的合，如護(hù)欄、隔音墻、BIPV系統(tǒng)等。
5)特殊的支架形式需求。常規(guī)支架形式會(huì)遮擋雙面光伏組件背面，不僅減少背面光線，而且會(huì)造成組件內(nèi)電池片間串聯(lián)失配，影響發(fā)電效果。雙面光伏組件的支架應(yīng)設(shè)計(jì)成“鏡框”形式，避免遮擋組件背面。圖4為雙面光伏組件安裝完成圖。
2、雙面光伏組件的應(yīng)用前景
雙面光伏組件背面能帶來額外的發(fā)電量，實(shí)現(xiàn)光伏電站的降本增效，不僅符合“領(lǐng)跑者”技術(shù)指標(biāo)，也符合光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)的目標(biāo)，對加快實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)具有重要意義。
前單晶n型雙面光伏組件和單晶PERC雙面光伏組件國內(nèi)產(chǎn)能均已超過GW，價(jià)格逐漸逼近常規(guī)光伏組件，檢測認(rèn)證方法正在完善，應(yīng)用方案也日漸成熟。
