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<正>4.2.7 HJT电池的光致增效现象2017年,欧洲和日本的科学家发现,HJT电池在辐照的同时进行退火会使其光电转换效率增加;2018年,新南威尔士大学的研究团队进一步证实了这种现象,通常情况下该工艺可使电池的光电转换效率绝对值增加0.4%～0.7%。在中国西安举行的第14届CSPV会议上,陕西众森表示,其发现国内企业生产的HJT电池在1个太阳和75℃条件下持续辐照并进行退火210 h后,电池的光电转换效率可从22.49%升至23.03%,Voc可提升0.7%,FF可提升1.36%,而电流基本不变。新南威尔士大学对商用HJT电池进行了辐照加退火处理,使电池的光电转换效率从22.05%升至22.75%。KOBAYASHI还发现,辐照加退火不能用单纯的退火来替代。在HJT电池制备后对其使用退火处理可以增加其光电转换效率,通常认为这是因为制备的非晶层有一个钝化形成的过程。
2021年05期 No.325 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1141K] [下载次数：1685 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] <正>4.2.7 HJT电池的光致增效现象2017年,欧洲和日本的科学家发现,HJT电池在辐照的同时进行退火会使其光电转换效率增加;2018年,新南威尔士大学的研究团队进一步证实了这种现象,通常情况下该工艺可使电池的光电转换效率绝对值增加0.4%～0.7%。在中国西安举行的第14届CSPV会议上,陕西众森表示,其发现国内企业生产的HJT电池在1个太阳和75℃条件下持续辐照并进行退火210 h后,电池的光电转换效率可从22.49%升至23.03%,Voc可提升0.7%,FF可提升1.36%,而电流基本不变。新南威尔士大学对商用HJT电池进行了辐照加退火处理,使电池的光电转换效率从22.05%升至22.75%。KOBAYASHI还发现,辐照加退火不能用单纯的退火来替代。在HJT电池制备后对其使用退火处理可以增加其光电转换效率,通常认为这是因为制备的非晶层有一个钝化形成的过程。
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国内在光伏建筑一体化(BIPV)相关标准的制定方面起步较晚。以BIPV行业的发展现状为研究基础,对国内外BIPV相关标准的发展现状进行了调研、分析和比对,并针对国内BIPV标准制定发展缓慢的问题给出了3点建议,希望国内BIPV相关标准的制定工作能够尽快完善和发展。
2021年05期 No.325 12-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1525K] [下载次数：2035 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 王冬;张可佳;张洋;
国内在光伏建筑一体化(BIPV)相关标准的制定方面起步较晚。以BIPV行业的发展现状为研究基础,对国内外BIPV相关标准的发展现状进行了调研、分析和比对,并针对国内BIPV标准制定发展缓慢的问题给出了3点建议,希望国内BIPV相关标准的制定工作能够尽快完善和发展。
2021年05期 No.325 12-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1525K] [下载次数：2035 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 王志东;王春丽;
得益于节能建筑和光伏组件技术的发展,使建筑与光伏这2个行业相融合形成了一种新的建筑形式——光电建筑。中国提出了将力争于2030年前实现"碳达峰",在2060年前实现"碳中和"的"中国目标",且在2021年的全国两会上规划出提高自主贡献的力度的路线图后,作为节能、减少碳排放的有效方法,光电建筑成为完成该"中国目标"的方法之一。分别介绍了光电建筑、节能建筑的概念及发展情况,并阐述了二者的关系,光电建筑是节能建筑的必然形式,最后探讨了建设光电建筑的现实意义。
2021年05期 No.325 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2779K] [下载次数：490 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 王志东;王春丽;
得益于节能建筑和光伏组件技术的发展,使建筑与光伏这2个行业相融合形成了一种新的建筑形式——光电建筑。中国提出了将力争于2030年前实现"碳达峰",在2060年前实现"碳中和"的"中国目标",且在2021年的全国两会上规划出提高自主贡献的力度的路线图后,作为节能、减少碳排放的有效方法,光电建筑成为完成该"中国目标"的方法之一。分别介绍了光电建筑、节能建筑的概念及发展情况,并阐述了二者的关系,光电建筑是节能建筑的必然形式,最后探讨了建设光电建筑的现实意义。
2021年05期 No.325 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2779K] [下载次数：490 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 王春成;王磊;李宗佰;吴孙阳;
伴随光伏发电平价上网的广泛实施,光伏产业的集群效应越发凸显,高效光伏组件在光伏市场上获得了广泛认可。根据协鑫(集团)控股有限公司对光伏组件生产基地的定位及进行的市场调研,阜宁协鑫集成科技有限公司(下文简称"阜宁集成")制定了1.2 GW高效光伏组件扩产项目。首先,从扩产项目的车间规划设计、产品规划设计和设备规划设计3个方面对该扩产项目的建设方案设计进行了阐述,并对多主栅(MBB)光伏组件和半片光伏组件的技术优势进行了介绍;然后针对该扩产项目形成的纵向一体化效应、横向规模经济效应和财务协同效应进行了论述;最后,总结了阜宁集成1.2 GW高效光伏组件扩产项目实施的必要性与先进性,以及对未来光伏市场的憧憬。
2021年05期 No.325 26-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1147K] [下载次数：173 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 王春成;王磊;李宗佰;吴孙阳;
伴随光伏发电平价上网的广泛实施,光伏产业的集群效应越发凸显,高效光伏组件在光伏市场上获得了广泛认可。根据协鑫(集团)控股有限公司对光伏组件生产基地的定位及进行的市场调研,阜宁协鑫集成科技有限公司(下文简称"阜宁集成")制定了1.2 GW高效光伏组件扩产项目。首先,从扩产项目的车间规划设计、产品规划设计和设备规划设计3个方面对该扩产项目的建设方案设计进行了阐述,并对多主栅(MBB)光伏组件和半片光伏组件的技术优势进行了介绍;然后针对该扩产项目形成的纵向一体化效应、横向规模经济效应和财务协同效应进行了论述;最后,总结了阜宁集成1.2 GW高效光伏组件扩产项目实施的必要性与先进性,以及对未来光伏市场的憧憬。
2021年05期 No.325 26-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1147K] [下载次数：173 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ]
- 敖华明;孟庆凯;潘锦功;孙庆华;唐茜;傅干华;
针对大尺寸顶部衬底玻璃基薄膜光伏组件的荷载承受能力进行了研究,以尺寸为1200 mm×1600 mm的大尺寸玻璃基碲化镉(CdTe)薄膜光伏组件为研究对象,在不同安装方式下对该光伏组件进行了荷载测试,同时采用有限元分析,利用FreeCAD软件对不同荷载下CdTe薄膜光伏组件前板玻璃内的应力分布进行了数值模拟。研究结果表明,在不同安装方式下,CdTe薄膜光伏组件承受荷载的能力存在明显差异;但即使CdTe薄膜光伏组件采用非钢化的透明导电膜(TCO)玻璃,若在合理的安装方式下,CdTe薄膜光伏组件完全可以承受正面4800 Pa、背面2400 Pa的静荷载。因此,在实际应用中,需要根据不同应用场景对荷载承受能力的具体要求合理选择CdTe薄膜光伏组件的安装方式。
2021年05期 No.325 32-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 2679K] [下载次数：267 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 敖华明;孟庆凯;潘锦功;孙庆华;唐茜;傅干华;
针对大尺寸顶部衬底玻璃基薄膜光伏组件的荷载承受能力进行了研究,以尺寸为1200 mm×1600 mm的大尺寸玻璃基碲化镉(CdTe)薄膜光伏组件为研究对象,在不同安装方式下对该光伏组件进行了荷载测试,同时采用有限元分析,利用FreeCAD软件对不同荷载下CdTe薄膜光伏组件前板玻璃内的应力分布进行了数值模拟。研究结果表明,在不同安装方式下,CdTe薄膜光伏组件承受荷载的能力存在明显差异;但即使CdTe薄膜光伏组件采用非钢化的透明导电膜(TCO)玻璃,若在合理的安装方式下,CdTe薄膜光伏组件完全可以承受正面4800 Pa、背面2400 Pa的静荷载。因此,在实际应用中,需要根据不同应用场景对荷载承受能力的具体要求合理选择CdTe薄膜光伏组件的安装方式。
2021年05期 No.325 32-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 2679K] [下载次数：267 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘宗涛;陈达明;徐冠超;王尧;徐建美;项建军;陈奕峰;沈辉;
提效降本是光伏技术持续发展的动力,银浆成本是太阳电池非硅成本的主要组成部分,而SmartWire连接技术(SmartWire connection technology,SWCT)可以大幅降低太阳电池中的银浆用量。利用Griddler软件建立了应用SWCT的TOPCon太阳电池等效模型,基于该等效模型的模拟结果发现,与常规TOPCon光伏组件相比,当采用SWCT的TOPCon光伏组件采用18条直径为260μm的焊带时,可以使其光电转换效率提升0.10%、组件内单片电池的成本比常规光伏组件的下降0.07元/片;当采用SWCT的TOPCon太阳电池的前表面细栅宽度降至20μm、细栅高度降至5μm时,可以使此类光伏组件的光电转换效率提升0.09%、组件内单片电池的成本比常规光伏组件的下降0.33元/片。
2021年05期 No.325 38-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 6205K] [下载次数：367 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 刘宗涛;陈达明;徐冠超;王尧;徐建美;项建军;陈奕峰;沈辉;
提效降本是光伏技术持续发展的动力,银浆成本是太阳电池非硅成本的主要组成部分,而SmartWire连接技术(SmartWire connection technology,SWCT)可以大幅降低太阳电池中的银浆用量。利用Griddler软件建立了应用SWCT的TOPCon太阳电池等效模型,基于该等效模型的模拟结果发现,与常规TOPCon光伏组件相比,当采用SWCT的TOPCon光伏组件采用18条直径为260μm的焊带时,可以使其光电转换效率提升0.10%、组件内单片电池的成本比常规光伏组件的下降0.07元/片;当采用SWCT的TOPCon太阳电池的前表面细栅宽度降至20μm、细栅高度降至5μm时,可以使此类光伏组件的光电转换效率提升0.09%、组件内单片电池的成本比常规光伏组件的下降0.33元/片。
2021年05期 No.325 38-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 6205K] [下载次数：367 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 刘娇;鲍飞雄;傅干华;沈凯;麦耀华;
碲化镉(CdTe)薄膜太阳电池是最成功的产业化薄膜太阳电池技术。近年来,CdTe薄膜太阳电池的新一轮技术革新使小面积CdTe薄膜太阳电池的最高光电转换效率从16.5%快速提升至22.1%,该太阳电池的材料和结构的创新,以及相应的宽光谱响应特性是其光电转换效率提升的最显著原因。结合电池结构对宽光谱响应的高效Cd Te薄膜太阳电池的制备技术及研究进展进行了介绍,并对此类Cd Te薄膜太阳电池的发展做出展望。
2021年05期 No.325 48-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 2816K] [下载次数：288 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 刘娇;鲍飞雄;傅干华;沈凯;麦耀华;
碲化镉(CdTe)薄膜太阳电池是最成功的产业化薄膜太阳电池技术。近年来,CdTe薄膜太阳电池的新一轮技术革新使小面积CdTe薄膜太阳电池的最高光电转换效率从16.5%快速提升至22.1%,该太阳电池的材料和结构的创新,以及相应的宽光谱响应特性是其光电转换效率提升的最显著原因。结合电池结构对宽光谱响应的高效Cd Te薄膜太阳电池的制备技术及研究进展进行了介绍,并对此类Cd Te薄膜太阳电池的发展做出展望。
2021年05期 No.325 48-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 2816K] [下载次数：288 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 王跃;白建波;李建;
提出了一种精细化的光伏发电系统逐时建模方法,建立了太阳辐照模型、光伏组件模型、逆变器模型、直流端部分线损模型、交流端部分线损模型、变压器损失模型及各环节损失模型,并将这些模型耦合在一起形成新的模型,可获得不同光伏支架类型情况下光伏阵列接收的逐时太阳辐照量、光伏阵列的逐时发电量、光伏发电系统的各项逐时损失、光伏发电系统的逐时并网电量等数据。在使用相同气象数据的情况下,分别利用本模型和光伏发电系统仿真软件PVsyst对位于三亚、昆明、南京、北京、哈尔滨的装机容量为24.3 kW的并网光伏发电系统进行仿真,结果显示,相较于PVsyst的仿真结果,本模型得到的光伏阵列倾斜面接收的年太阳辐照量的偏差最大值为1.01%,最小值为0.19%;年并网电量的偏差最大值为0.49%,最小值为0.04%;年系统效率(PR)的偏差最大值为0.5%,最小值为0.2%;各项损失的偏差均很小。总体而言,本模型的仿真结果与PVsyst的仿真结果相比偏差很小,具有较高精准度,可用于光伏发电系统的精细化模拟与仿真。
2021年05期 No.325 59-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 2823K] [下载次数：497 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 王跃;白建波;李建;
提出了一种精细化的光伏发电系统逐时建模方法,建立了太阳辐照模型、光伏组件模型、逆变器模型、直流端部分线损模型、交流端部分线损模型、变压器损失模型及各环节损失模型,并将这些模型耦合在一起形成新的模型,可获得不同光伏支架类型情况下光伏阵列接收的逐时太阳辐照量、光伏阵列的逐时发电量、光伏发电系统的各项逐时损失、光伏发电系统的逐时并网电量等数据。在使用相同气象数据的情况下,分别利用本模型和光伏发电系统仿真软件PVsyst对位于三亚、昆明、南京、北京、哈尔滨的装机容量为24.3 kW的并网光伏发电系统进行仿真,结果显示,相较于PVsyst的仿真结果,本模型得到的光伏阵列倾斜面接收的年太阳辐照量的偏差最大值为1.01%,最小值为0.19%;年并网电量的偏差最大值为0.49%,最小值为0.04%;年系统效率(PR)的偏差最大值为0.5%,最小值为0.2%;各项损失的偏差均很小。总体而言,本模型的仿真结果与PVsyst的仿真结果相比偏差很小,具有较高精准度,可用于光伏发电系统的精细化模拟与仿真。
2021年05期 No.325 59-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 2823K] [下载次数：497 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ]
- 季光兴;赵杰;
为了进一步降低光伏发电系统的成本,提高光伏电站的经济性,针对目前光伏电站设计中采用的光伏组件串联数的计算方式和计算时存在的问题进行了阐述。基于太阳电池Ⅰ-Ⅴ特性方程建立了数学模型,并结合相关环境影响因素进行了光伏组件开路电压的修正;给出了光伏组件串联数最大值的优化算法,并结合实际算例,对采用优化算法的光伏发电系统的系统损耗和光伏电站投资成本进行了经济测算。与常规算法相比,优化算法可降低光伏电站的投资成本,为光伏电站的设计优化提供了一定的参考。
2021年05期 No.325 67-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1589K] [下载次数：239 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 季光兴;赵杰;
为了进一步降低光伏发电系统的成本,提高光伏电站的经济性,针对目前光伏电站设计中采用的光伏组件串联数的计算方式和计算时存在的问题进行了阐述。基于太阳电池Ⅰ-Ⅴ特性方程建立了数学模型,并结合相关环境影响因素进行了光伏组件开路电压的修正;给出了光伏组件串联数最大值的优化算法,并结合实际算例,对采用优化算法的光伏发电系统的系统损耗和光伏电站投资成本进行了经济测算。与常规算法相比,优化算法可降低光伏电站的投资成本,为光伏电站的设计优化提供了一定的参考。
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非隔离型并网光伏发电系统中漏电流的存在会带来人身及财产安全隐患,因此有必要对其成因和保护措施进行研究。首先分析了漏电流在光伏发电系统中的路径,建立了漏电流电路模型;然后提出可通过增大共模电感和LC滤波电容,减小Y电容,选取寄生电容更小的光伏组件的方法来减小漏电流,并进行漏电流保护分析;最后在1台6 kW的T型三电平三相并网逆变器上进行了实验验证,证明了所提出的减小漏电流方法的正确性及漏电流保护的有效性。
2021年05期 No.325 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 2535K] [下载次数：339 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 王凯欣;方刚;程尧;李浩洋;谢胜仁;曾维波;
非隔离型并网光伏发电系统中漏电流的存在会带来人身及财产安全隐患,因此有必要对其成因和保护措施进行研究。首先分析了漏电流在光伏发电系统中的路径,建立了漏电流电路模型;然后提出可通过增大共模电感和LC滤波电容,减小Y电容,选取寄生电容更小的光伏组件的方法来减小漏电流,并进行漏电流保护分析;最后在1台6 kW的T型三电平三相并网逆变器上进行了实验验证,证明了所提出的减小漏电流方法的正确性及漏电流保护的有效性。
2021年05期 No.325 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 2535K] [下载次数：339 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 李诚;惠星;平悦;
针对影响双面光伏组件背面接收的太阳辐射量的因素进行了研究,应用PVsyst软件,以采用前后排光伏组件固定间距、固定式光伏支架安装的光伏发电系统为例,以草地作为代表地表特征,模拟分析了双面光伏组件在不同安装高度和不同安装倾角条件下其背面接收的太阳辐射量的变化情况。研究结果表明,当双面光伏组件的安装倾角一定时,其安装高度与其背面接收的有效太阳辐射量成正比;而当双面光伏组件的安装高度一定时,其安装倾角越小,双面光伏组件背面接收的有效太阳辐射量中地面反射辐射量的占比就越大。
2021年05期 No.325 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1844K] [下载次数：167 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 李诚;惠星;平悦;
针对影响双面光伏组件背面接收的太阳辐射量的因素进行了研究,应用PVsyst软件,以采用前后排光伏组件固定间距、固定式光伏支架安装的光伏发电系统为例,以草地作为代表地表特征,模拟分析了双面光伏组件在不同安装高度和不同安装倾角条件下其背面接收的太阳辐射量的变化情况。研究结果表明,当双面光伏组件的安装倾角一定时,其安装高度与其背面接收的有效太阳辐射量成正比;而当双面光伏组件的安装高度一定时,其安装倾角越小,双面光伏组件背面接收的有效太阳辐射量中地面反射辐射量的占比就越大。
2021年05期 No.325 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1844K] [下载次数：167 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 连秀云;董晓凯;
作为光伏发电系统的支撑结构,光伏支架结构的稳定性对光伏发电系统的安全高效运行存在重要影响。以某自来水厂清水池上部的分布式光伏发电项目为例,利用有限元软件3D3S对该分布式光伏发电项目采用的固定式光伏支架的结构体系和基础进行了研究,整体设计与分析结果可为应用于此类场景的固定式光伏支架的结构设计提供参考和依据。
2021年05期 No.325 83-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 2428K] [下载次数：438 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 连秀云;董晓凯;
作为光伏发电系统的支撑结构,光伏支架结构的稳定性对光伏发电系统的安全高效运行存在重要影响。以某自来水厂清水池上部的分布式光伏发电项目为例,利用有限元软件3D3S对该分布式光伏发电项目采用的固定式光伏支架的结构体系和基础进行了研究,整体设计与分析结果可为应用于此类场景的固定式光伏支架的结构设计提供参考和依据。
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- 沈辉;麦耀华;王士涛;
<正>当前,全球变暖、环境污染和能源短缺是困扰全世界的几个相互交织的难题,减少化石能源的使用,提升清洁能源利用率,抑制二氧化碳的排放是控制气温上升、避免自然环境进一步恶化的必由之路。我国作为一个负责任的大国,2020年9月,国家主席习近平在第75届联合国大会一般性辩论上提出了我国将于2030年前"碳达峰"、2060年前"碳中和"的目标,并于12月在气候峰会上进一步宣布了提升国家自主贡献的一系列新举措;在今年全国"两会"上,"碳达峰"、"碳中和"首次被写入《政府工作报告》,彰显了我国坚持绿色低碳发展的战略定力和构建人类命运共同体的决心。
2021年05期 No.325 5-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 977K] [下载次数：46 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 沈辉;麦耀华;王士涛;
<正>当前,全球变暖、环境污染和能源短缺是困扰全世界的几个相互交织的难题,减少化石能源的使用,提升清洁能源利用率,抑制二氧化碳的排放是控制气温上升、避免自然环境进一步恶化的必由之路。我国作为一个负责任的大国,2020年9月,国家主席习近平在第75届联合国大会一般性辩论上提出了我国将于2030年前"碳达峰"、2060年前"碳中和"的目标,并于12月在气候峰会上进一步宣布了提升国家自主贡献的一系列新举措;在今年全国"两会"上,"碳达峰"、"碳中和"首次被写入《政府工作报告》,彰显了我国坚持绿色低碳发展的战略定力和构建人类命运共同体的决心。
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