多主栅组件发电能力分析与实证

日期:2020-07-17 06:13:44 作者:guest 浏览: 查看评论 加入收藏

  多主栅(MBB)技术可以有效提升电池效率、降低CTM封装损失,从而提升组件功率。在2019年多主栅,尤其是半片多主栅组件产能快速提升,但对于其发电能力的研究目前尚较少,本文将就此进行相关分析。

  在标准测试条件(辐照量为1000W/m2)下,多主栅组件功率增益主要来自两个方面:电学增益-多主栅缩短细栅线电流传输距离,降低串联电阻Rs,进而降低电阻损耗;光学增益-MBB可以有效降低栅线遮光面积,提升电池受光面积。

  首先对于电学增益,由于组件在实际使用的条件下,辐照量很难达到1000W/ m2的水平,尤其是南方地区,因此组件低辐照时的表现在实际应用过程中更为重要。为表征组件的低辐照性能,我们引入PR值:组件在200W/m2的归一化功率与1000W/m2的归一化功率的比值。

  将上述公式展开后 

  通过上述公式的单变量变化对PR的影响关系发现,在并联电阻相当时,串阻Rs是影响组件低辐照性能的主要因素。从下面的Rs与PR的变化关系可以看出:Rs每降低0.1Ω,PR降低2%。同时通过实际测试组件的Rs、PR值,我们也发现了与计算结果基本对应的趋势关系。对于MBB组件,由于串联电阻出现显著降低,因此其PR值会有明显降低。

PR与Rs模拟和实测结果

  其次对于光学增益部分,同样存在类似问题,标准测试条件下光线为垂直入射组件,但是组件在实际项目中,入射光线入射角度从早至晚会随着时间发生明显变化,由于MBB使用圆焊丝直径较常规5BB产品厚度增加明显,光线斜入射时MBB组件自身会形成较大面积阴影遮挡,圆焊丝的光学增益受太阳入射角影响较大,光直射时增益最大,入射角减小时增益效果减小。这会降低MBB带来的光学增益部分。

  接下来我们看下多主栅组件在实际项目中的发电表现,以下是某一线组件厂家分别对12BB和5BB单面组件、18BB和5BB双面组件的发电量进行的对比。

  在13个月的发电测试中,12BB单面组件比5BB单面组件发电量低2.41%。

  在7个月的发电测试中,18BB双面组件较5BB双面组件发电量低2.47%

  为了进一步研究造成多主栅组件在实际项目中发电表现较差的原因,我们对比了12BB单面组件和18BB双面组件在各辐射强度下的发电表现,从下图可以看出,不管是12BB组件,或是18BB组件,辐照强度越低,其发电表现越差。如辐照量在200~400W/m2时,多主栅组件在该辐射强度下发电量较常规5BB组件低3%以上。

  综合而言,由于多主栅组件低串阻导致的弱光性能差,加上IAM (Incidene anglemodifier)性能有所下降,其在户外实证中表现出低辐照性能的明显下降,辐照越低相对于5BB组件的发电表现越差,从测试结果看多主栅组件平均发电量比5BB组件会有2%左右的下降。从电站端的角度来看,多主栅技术在组件功率上的增益无法在组件的发电量上得到体现。

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