单晶硅、HIT太阳能电池组件的对比分析

单晶硅、 HIT 太阳能电池组件的对比分析【摘 要】介绍了单晶硅、 HIT 太阳能电池组件的特点，采用 PVsyst 软件对两种太阳能电池组件并网光伏发电系统的年发电量进行模拟， 分析比较了两种组件的比功率发电量和损失系数。 结果表明， HIT 太阳能电池组件的比功率发电量大于单晶硅的比功率发电量， HIT 太阳能电池组件的各项损失系数小于单晶硅的各项损失系数。【关键词】非晶 /单晶异质结（ HIT ） ；单晶硅；太阳能电池组件；组件转换效率； PVsyst 软件０ 引言传统的燃料能源正在一天天减少， 对环境造成的危害日益突出， 同时全球还有 20 亿人得不到正常的能源供应。能源危机和环境污染问题促进了清洁能源的广泛研究与应用开发。 其中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。 太阳能每秒钟到达地面的能量高达 80 万千瓦， 假如把地球表面 0.1%的太阳能转为电能，转变率 5%，每年发电量可达 5.6 × 1012kWh，相当于目前世界上能耗的 40倍。我国是能源消耗大国，石油、煤炭等能源资源稀少，太阳能利用技术的研究有十分重要的意义。图 1 HIT 太阳能电池结构示意图目前， 衡量各种太阳能电池组件电性能的主要指标是在标准测试条件下的额定输出功率。 深圳大学提出的比额定功率发电量是指一段时间内太阳能电池组件在户外实际光照条件下的总累积发电量与太阳能电池组件额定功率的比值 [1]。对用户来说， 更加关心太阳能电池组件的比额定功率发电量， 它能较好反映太阳能电池组件在应用中的实际发电能力。 由于纬度不同， 日照和气候条件差别很大，而太阳能电池对日照条件非常敏感， 因此在某一地点得出的实验结论， 在其他地点是否相同，尚需进一步验证。为了便于比较分析，针对地处北纬 39.08 ° 东经117.07 °的天津地区的单晶硅、 HIT 太阳能电池组件的年发电量进行模拟， 并对两种组件的损失系数进行了分析比较。图２ 并网光伏发电系统示意图表 1 太阳能电池组件规格参数和逆变器规格参数１ 太阳能电池组件太阳能电池组件的种类很多， 其中包括单晶硅太阳能电池组件、 多晶硅太阳能电池组件、非晶 /单晶异质结（ HIT）太阳能电池组件、非晶硅薄膜太阳能电池组件、碲化镉（ CdTe）薄膜及铜铟硒（ CIS）薄膜太阳能电池组件等。其中以单晶硅太阳能电池组件和非晶 /单晶异质结 （ HIT ） 太阳能组件的组件转换效率最高。图 3 太阳能电池组件安装示意图１ .1 单晶硅太阳能电池组件单晶硅太阳能电池组件在大规模应用和工业生产中占据主导地位， 其转换效率已达 25%， 技术也最为成熟， 但受单晶硅材料纯度及制备工艺限制， 很难再提高其转换效率或降低成本。１ .2 非晶 /单晶异质结（ HIT ）太阳能电池组件为了降低成本同时保持高转换效率，近年来非晶 /单晶异质结（ HIT ）太阳能电池组件得到了迅速的发展。 这种异质结结构的电池组件是综合两者优点充分发挥各自长处的最佳设计。其基本结构如图 1 所示，是以是以光照射侧的 p-i 型