高效双玻晶硅光伏组件9787502492830

1绪论

1.1太阳能及光伏发电

1.2晶硅太阳能电池

1.3晶硅光伏组件

1.4光伏产业发展现状与前景

参考文献

2无主栅双玻晶硅组件

2.1引言

2.2无主栅晶硅电池及组件制备工艺

2.3无主栅电池焊接缺陷及组件失效形式

2.4晶硅电池片湿热老化腐蚀特性及失效

2.5无主栅双玻组件工艺及热循环性能

参考文献

目录目录3减反射膜双玻晶硅组件

3.1引言

3.2减反射膜晶硅组件的制备工艺

3.3晶硅电池TiO2SiO2/SiO2/SiNx减反膜性能

参考文献

4分片和贴膜双玻晶硅组件

4.1引言

4.2电池片激光切割工艺和组件性能

4.3封装胶膜对光伏组件输出功率影响

参考文献130

5N型双面半片双玻晶硅组件

5.1引言132

5.2N型双面半片组件制备工艺

5.3N型双面半片组件的可靠性

5.4N型双面半片组件的应用

参考文献

6叠瓦双玻晶硅组件

6.1引言

6.2叠瓦晶硅组件的制备工艺

6.3叠瓦晶硅组件的性能

参考文献

7多主栅叠片双玻晶硅组件

7.1引言

7.2多主栅叠片双玻组件的数值模拟与验证

7.3多主栅叠片组件的制备工艺及性能

参考文献

8局部遮挡下组件性能仿真与优化

8.1引言

8.2双玻半片组件拓扑结构设计及制备

8.3局部遮挡双玻半片组件性能仿真

8.4局部遮挡双玻半片组件输出性能

8.5局部遮挡下叠瓦双玻组件的性能

参考文献

1绪论

随着经济社会与科技水平不断发展，自然资源的过度开发与环境恶化问题已经成为人类面临最为紧迫的两大挑战。然而，世界经济严重依赖传统化石燃料以满足社会经济发展的能源需求，正是造成温室气体排放的主要原因。传统能源的耗竭及其对人类生存环境的负面影响，正在推动全球寻找可持续的、环境友好的替代能源。因此，如何有效使用可再生清洁能源如太阳能、风能、生物质能等已经成为国际社会亟待解决的热点问题。太阳能因取之不尽、用之不竭、安全可靠等明显优势，是最理想的可再生清洁能源[1]。

太阳能利用的方式非常广泛，主要可以分为光热转化、光化学转化及光电转化三种。光热转化主要是利用集热装置将太阳辐射能收集并转化为热能，如太阳能蒸馏器、太阳能热水器、太阳灶和太阳炉等。光化学转化主要通过生物或化学反应将光能转化为电能等能量。自然界常见的有植物的光合作用，而人类主要通过太阳能分解水制氢或分解甲醇得到氢气和一氧化碳等能源[2]。光电转化则主要是借助光生伏特效应，将太阳能转化为电能。光电转化的主要转换器件是太阳能电池。按电池材料类型，主要可分为硅基太阳能电池、化合物半导体太阳能电池和有机太阳能电池。其中，硅基太阳能电池以其更高的转换效率、成熟的生产工艺及更大的技术提升空间，占据了超过90%的市场份额。

太阳能电池广泛应用于交通、户外和航天等众多领域，逐渐融入了我们的生活，成为现代社会能源结构不可或缺的一部分。光伏发电就是利用以太阳能电池为基础的组件将太阳能直接转化为电能，在近年来呈现出飞快的发展趋势。近10年来，在科学技术的快速发展和各国相关政策的大力支持和实施下，光伏发电已经在全球实现大规模的安装应用，装机量逐年增长。

根据《BP世界能源年鉴（2021年版）》统计，在全球流行性病毒对全球GDP造成巨大冲击的情况下，一次能源消费和因此产生的碳排放量的下跌幅度均创造了1945年以来之最。而2020年太阳能装机总量仍大幅增长了超过120GW，实现了有史以来最大的增幅，增幅超过20%。可再生能源在发电领域的占比为10.4%，这是可再生能源首次对核电完成了超越。根据预测，未来30年，石油需求将呈现下降趋势，以太阳能和风能为首的可再生能源将是未来增长最为迅速的能源，在能源结构中的占比将不断扩大（3]。可以预见，光伏发电将会成为未来最具潜力的能源产业之一。习近平总书记提出了“碳达峰碳中和”的“双碳”国家战略目标，并将之列为未来的重点任务之一，预示着光伏发电的高速发展[4]。

为了进一步推动新时代光伏能源大规模、高质量、市场化发展，研发低成本、高效率的光伏组件是光伏产业不断发展的必由之路。随着晶体硅太阳能电池及其组件的制备工艺的成熟、转换效率的提高及使用寿命的稳定，我国光伏能源的存储能力和发电能力节节攀升，为积极构建以新能源为主体的新型电力系统提供了强有力的保障。

1.1太阳能及光伏发电

太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的、来自太阳的辐射能量。人类所需能量的绝大部分都直接或间接来自太阳。植物通过光合作用释放氧气、吸收二氧化碳，并把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代演变形成的一次能源。地球本身蕴藏的能量通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。

太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1369W/m2。地球赤道周长为40076km，从而可计算出，地球获得的能量可达173000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kW/m2，地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kW/m2，相当于有102000TW的能量。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，但已高达173000TW，也就是说太阳每秒照射到地球上的能量就相当于500万吨煤，每秒照射到地球的能量则为1.465×10“J。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。

光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。无论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳能电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成。所以，光伏发电设备极为耐用、可靠稳定、寿命长、安装维护简便。从理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源场合，上至航天器，下至家用电源；大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源无处不在。由多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。