多晶的發(fā)電量比單晶高
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期:2018-05-25
核心提示:
盡管我們身處于科技突飛猛進(jìn)發(fā)展的時(shí)代,人類(lèi)社會(huì )的很多難題一道道被攻克,AI技術(shù)不斷挑戰人類(lèi)智能極限,然而我們對有些基本事物的理解依然是錯誤的。就好像愛(ài)因斯坦對海森堡測不準原理的著(zhù)名論斷——“上帝不擲骰子”!
盡管我們身處于科技突飛猛進(jìn)發(fā)展的時(shí)代,人類(lèi)社會(huì )的很多難題一道道被攻克,AI技術(shù)不斷挑戰人類(lèi)智能極限,然而我們對有些基本事物的理解依然是錯誤的。就好像愛(ài)因斯坦對海森堡測不準原理的著(zhù)名論斷——“上帝不擲骰子”!


海森堡1927年提出的測不準原理,即——不可能同時(shí)準確測量一個(gè)粒子的位置和動(dòng)量,對位置的測量會(huì )影響到動(dòng)量,反之亦然。
當時(shí),世界物理學(xué)界對此原理一片嘩然,很多重量級的物理學(xué)家都反對這個(gè)理論,就連愛(ài)因斯坦也對此不以為然,認為世界是可知的,是可以被描述的!
幾十年過(guò)去了,測不準原理已經(jīng)成為量子物理的基本定律之一!
在光伏業(yè),也有類(lèi)似的認知錯誤,即——“單晶組件發(fā)電量比多晶發(fā)電量高”。
去年我們與大家分享了單、多晶產(chǎn)品在澳洲DKASC測試平臺八年野外‘實(shí)戰’中的發(fā)電量。時(shí)間又過(guò)去一年,最新一年的系統的發(fā)電量表現如何?
澳洲DKASC測試平臺始建于2008年底,位于澳大利亞艾麗絲斯普林(AliceSprings,AU),由第三方獨立研究機構澳大利亞沙漠太陽(yáng)能研究中心負責運營(yíng)維護,并提供所有在測電站系統的發(fā)電量數據。該測試基地免費對外開(kāi)放,有興趣的光伏同仁可以去澳洲實(shí)地考察,也可訪(fǎng)問(wèn)DKASC的網(wǎng)站獲取電站信息。該測試平臺積累的不同類(lèi)型組件的發(fā)電量數據為分析不同類(lèi)型組件常年發(fā)電性能提供了公開(kāi)可靠的數據來(lái)源。
自2008年,全球共有24家組件制造公司將自己的組件送去DKASC電站系統平臺測試。目前,DKASC平臺共有40個(gè)電站系統,其中25個(gè)多晶系統,8個(gè)單晶系統,最長(cháng)的電站系統已運營(yíng)了近10年。
為了排除不同公司之間的工藝水平和選用的組件封裝材料對組件發(fā)電量的影響,我們選擇了BPSolar公司的兩套多晶和單晶5千瓦電站系統,對這兩個(gè)系統在2009年5月—2018年3月,106個(gè)月時(shí)間里的系統發(fā)電量進(jìn)行對比,如下圖所示:

結果顯示:
第一年,多晶組件的發(fā)電量比單晶組件高4.6%。
之后,雖然單晶組件的發(fā)電量有所恢復,但是在后續的8年運行中,單晶比多晶組件的發(fā)電量每年還是低2%左右。
九年平均,多晶的發(fā)電量比單晶高2.3%。
是什么原因造成多晶組件的發(fā)電量比單晶組件高呢?
有一個(gè)科學(xué)家公認的原因,那就是單晶硅片的‘間隙氧’含量比多晶硅片高一個(gè)數量級,因此導致單晶光伏組件的初始光衰高。
那么,為什么單晶的‘間隙氧’比多晶高呢?一個(gè)主要原因在于單晶棒拉制過(guò)程中,旋轉產(chǎn)生的‘刷鍋’效應,以及幾倍于多晶的長(cháng)晶時(shí)間,導致坩堝中的氧大量析出。
此外,我們還意外的發(fā)現,多晶在夏天的發(fā)電量?jì)?yōu)勢更明顯,而且每年會(huì )有規律的發(fā)生,以2017-2018的月度數據為例:

為什么多晶在夏天光照好的時(shí)候,
發(fā)電量比冬天更高呢?
目前,我們對這個(gè)發(fā)電量差異現象還沒(méi)有答案,請業(yè)界的專(zhuān)家、大咖們發(fā)表意見(jiàn),共同研究。
解決初始光致衰減的技術(shù)何在?
過(guò)去的兩年,光伏業(yè)創(chuàng )新技術(shù)層出不窮,改善初始光衰的技術(shù)解決方案也紛紛被應用于拉晶、鑄錠和電池生產(chǎn),比如:摻鎵、光注入退火、電注入退火等。這些技術(shù)應該對降低單晶和多晶的光衰都有效。但到底有多少效果呢?我們歡迎光伏界的同行們提供更多的,使用最新單、多晶技術(shù)的光伏組件野外實(shí)測數據。
為避免“自說(shuō)自話(huà)”
科學(xué)可靠的數據應該滿(mǎn)足以下條件
1、同樣的安裝條件和地點(diǎn),第三方獨立機構公正、公開(kāi)、可核查的數據;
2、足夠長(cháng)的電站系統運營(yíng)時(shí)間。
總結和建議
1.單晶、多晶,本是兄弟,各有千秋。
2.從同一廠(chǎng)家歸一化發(fā)電量的歷史數據來(lái)看,多晶光伏組件比單晶平均發(fā)電量高2.3%。
3.更高的初始光致衰減(LID)可能是造成單晶光伏發(fā)電量偏低的主要原因,也可能還有其他機理導致九年仍不能恢復正常。
4.光伏業(yè)界應立即出臺新的標準,加嚴測試硅片的氧含量,以及電池片和組件的‘初始光衰’。
5.推廣摻鎵、光注入退火、電注入退火等新技術(shù),并用科學(xué)的數據來(lái)檢驗這些新技術(shù)對單晶,多晶組件的效果。