太阳能【néng】到达地球大气层上界,大约【yuē】是每平【píng】方米【mǐ】的功率【lǜ】为1367W,目前【qián】光伏组件效【xiào】率最高【gāo】的【de】产品约为21%,也【yě】就【jiù】是说一平方【fāng】米最大能产生的最大功率【lǜ】是210W,这中间的1157W能量哪去了。

1、有一半被大气层吸收和反射

地球上【shàng】空有【yǒu】数千公【gōng】里的大【dà】气层【céng】,分为对流层【céng】、平流层【céng】、中间层、热层和外逸层,太阳约有30%的【de】能量会反射到【dào】太空,约有19%的能【néng】量被【bèi】云层和大【dà】气吸收,变【biàn】成风雷雨电,到达地【dì】球表【biǎo】面的约占51%。也就是说,太阳【yáng】能到达地球【qiú】表面,每平【píng】方米的平均功率约为690W,组件的标准测试条件是每平【píng】方米辐照【zhào】度为【wéi】1000W,大部分地方的光【guāng】照都达不到【dào】这个条件,当然【rán】也在少数地【dì】方,在某个特定的时【shí】刻辐【fú】照度可能超过1000W。


2、电池组件吸收可见光部分能量

太阳光的光谱知识:太阳光是【shì】由连【lián】续变化的不【bú】同波长的【de】光混合【hé】而成,包含了各【gè】种【zhǒng】波长的光:红外线、红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫、紫外线等,其中【zhōng】由红、橙【chéng】、黄、绿、靛、蓝、紫是【shì】可见光,人眼可见。其【qí】中辐射能量最大的区域在可【kě】见光部分,占【zhàn】到大约【yuē】48%,紫外光谱区的辐射能量【liàng】占到约8%,红外光谱【pǔ】区的辐【fú】射能【néng】量占到约44%,在整个可见【jiàn】光谱中,最大【dà】能量在波长【zhǎng】0.475μm 处,太阳能电池只能吸收部分的能量,转化为【wéi】电能,紫外光谱区不【bú】能进行能量变换,红外【wài】光谱【pǔ】区过长的长【zhǎng】波只【zhī】能转【zhuǎn】换为【wéi】热量。


目前组件【jiàn】只能吸收约可见【jiàn】光部分的能量【liàng】,如果都能吸【xī】收,最【zuì】大效【xiào】率可达【dá】48%左右,但没【méi】有哪一种技术的电池带【dài】宽能【néng】做到这么宽,当禁带宽【kuān】度在1.0~1.6eV时 ,电池片的最大转换效率在44%以下,预【yù】测晶【jīng】硅电池的【de】极限【xiàn】效率是29%,2017年3月,日本化学制造【zào】公司开发出【chū】转化率为26.3%的晶硅【guī】太阳能电池【chí】。

3、组件封装损失

封装成组件后【hòu】,由于【yú】组件面积大于电池总面【miàn】积【jī】,约损失了2个百【bǎi】分点的全面积效率;其次,由于光伏玻璃的透光吸【xī】收损失了0.5个百分点【diǎn】;EVA胶膜透【tòu】光【guāng】吸收损失0.5个百分点;第三,互【hù】联条【tiáo】/汇流引出条的电【diàn】阻损失1个【gè】百分【fèn】点。总共【gòng】损失了约4个百分【fèn】点。随【suí】着【zhe】组【zǔ】件技【jì】术不断发展,现在推出多主栅【shān】电池组件,双【shuāng】玻【bō】无铝【lǚ】边框组件,MWT背接【jiē】触无主【zhǔ】栅电池组件,可以把组件封装损失降低到1%以下【xià】。