雙面光伏組件的概念及類型

一、雙面光伏組件概念

與傳統(tǒng)光伏組件相比，雙面光伏組件將原不透光的整塊背電極，制成透光的柵線，并通過摻雜手段，將光伏組件內(nèi)硅片（電池片）的背面制成PN結(jié)，從而使光伏組件正背兩面均可進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換（含個(gè)人理解）。



圖片來源：中國(guó)慕課大學(xué)《光伏發(fā)電工程技術(shù)》

二、雙面光伏組件類型

雙面光伏組件主要包括：?jiǎn)尉型雙面光伏組件、單晶PERC雙面光伏組件、異質(zhì)結(jié)（HIT或HJT，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資料：HIT和HJT可被視為同一種電池）雙面光伏組件。

（1）單晶N型雙面光伏組件

單晶N型雙面光伏組件的電池片是以磷摻雜的N型硅片為背電極制成的p+/n/n+結(jié)構(gòu)的雙面太陽能電池片。

該電池片采用硼擴(kuò)散摻雜制備發(fā)射極（根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資料理解：在太陽光的照射下，發(fā)射極可發(fā)射電子。在單晶N型雙面電池片中，發(fā)射極是太陽能電池片的p+層），采用磷擴(kuò)散摻雜制備n+背場(chǎng)（即n+層）。該電池片通過采用n+背場(chǎng)代替常規(guī)P型硅太陽能電池的鋁背場(chǎng)，且背面電極采用柵線結(jié)構(gòu)，使得電池前后表面均可吸收光線，實(shí)現(xiàn)雙面發(fā)電。

同時(shí)，單晶N型雙面光伏組件的背表面采用厚度為2.5mm的透明玻璃，使背表面可透過光線。

單晶N型雙面光伏組件正面能量轉(zhuǎn)換效率為18.34%，背面能量轉(zhuǎn)換效率為15.59%，綜合能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)19.90%。



圖片來源：中國(guó)慕課大學(xué)《光伏發(fā)電工程技術(shù)》

（2）單晶PERC雙面光伏組件

PERC電池即鈍化發(fā)射及背局部接觸電池，采用氧化鋁膜對(duì)電池背表面進(jìn)行鈍化以提高電池轉(zhuǎn)換效率。

與只能正面發(fā)電的PERC電池相比，PERC雙面電池將不透光的背面改造為柵線，實(shí)現(xiàn)電池背面透光。同時(shí)，采用厚度為2.5mm的透明玻璃作為背表面制成PERC雙面光伏組件。

單晶PERC雙面光伏組件的正面能量轉(zhuǎn)換效率為18.31%，背面能量轉(zhuǎn)換效率為11.90%，綜合能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)19.50%。



圖片來源：中國(guó)慕課大學(xué)《光伏發(fā)電工程技術(shù)》

（3）異質(zhì)結(jié)雙面光伏組件

異質(zhì)結(jié)雙面光伏組件的電池片的結(jié)構(gòu)對(duì)稱，均為以N型單晶硅為基底，覆蓋本征非晶硅，再覆蓋P型非晶硅薄膜，最后沉積一層具有導(dǎo)電功能的透明導(dǎo)電薄膜TCO層（根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資料理解：TCO，英文全稱為Transparent Conductive Oxide，是具有透明導(dǎo)電性特性的氧化物、氮化物、氟化物的總稱）。并安裝柵線型銀電極，該電池片正反面受光后均可發(fā)電。

同時(shí)，組件背表面采用厚度為2.5mm的透明玻璃，制成異質(zhì)結(jié)雙面光伏組件。 異質(zhì)結(jié)雙面光伏組件的制作過程均處于200℃的溫度條件下，以避免高溫工藝對(duì)硅片造成損傷。

異質(zhì)結(jié)雙面光伏組件的工藝成本高于前兩種雙面光伏組件的工藝成本，量產(chǎn)成本超過4.2元/W。

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資料，異質(zhì)結(jié)電池的理論極限能量轉(zhuǎn)換效率為28.7%（網(wǎng)絡(luò)資料未提及雙面光伏組件，但考慮到異質(zhì)結(jié)電池應(yīng)均為雙面結(jié)構(gòu)，因此，28.7%也可作為異質(zhì)結(jié)雙面光伏組件的理論極限能量轉(zhuǎn)換效率）。



圖片來源：中國(guó)慕課大學(xué)《光伏發(fā)電工程技術(shù)》

審核編輯：劉清