太【tài】阳能到达【dá】地球大气层上界,大约是每【měi】平【píng】方【fāng】米的功率为1367W,目前光伏组件效率最【zuì】高的产品约为21%,也就是【shì】说一平【píng】方米【mǐ】最【zuì】大能产生的最大【dà】功率是210W,这中间的1157W能量【liàng】哪去了。

1、有一半被大气层吸收和反射

地球上空有【yǒu】数千公里的大【dà】气层,分【fèn】为对流层、平流层、中间层、热【rè】层和外【wài】逸层,太阳约【yuē】有30%的能量会反射到太空,约【yuē】有19%的【de】能【néng】量被云【yún】层和【hé】大气【qì】吸收,变成风【fēng】雷雨电,到【dào】达地球表面的约占【zhàn】51%。也【yě】就是【shì】说,太阳能到达地球表面,每平方米的平均功率约为690W,组【zǔ】件【jiàn】的标准【zhǔn】测试【shì】条件是【shì】每【měi】平方米辐照度为1000W,大【dà】部分地方【fāng】的光照都达不到这个条件,当然也在少【shǎo】数地方【fāng】,在某个【gè】特定的时刻辐照【zhào】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【yóu】连续变化的不同【tóng】波长【zhǎng】的光混【hún】合【hé】而成,包含了各种波长的光:红外线、红【hóng】、橙、黄【huáng】、绿、蓝、靛、紫、紫外线等,其【qí】中由红、橙、黄、绿【lǜ】、靛、蓝、紫是【shì】可见光,人眼可见。其中辐射能【néng】量最大的区域在可见光【guāng】部【bù】分,占到大【dà】约48%,紫【zǐ】外光谱【pǔ】区的辐【fú】射能量占到约8%,红外【wài】光谱区的辐【fú】射能【néng】量占【zhàn】到约44%,在整【zhěng】个可见【jiàn】光谱【pǔ】中,最大能量在波【bō】长0.475μm 处,太阳能电池只【zhī】能吸收部分的能量,转化【huà】为电能,紫【zǐ】外【wài】光谱区【qū】不能进【jìn】行能量变换,红外光谱区过长的【de】长【zhǎng】波只【zhī】能转换为热量。


目【mù】前组件只能吸收约可见光部分的能【néng】量【liàng】,如果都能吸收,最【zuì】大效【xiào】率可达48%左右,但没【méi】有【yǒu】哪一种【zhǒng】技术的电【diàn】池带宽能做到这么宽【kuān】,当禁带宽度在1.0~1.6eV时 ,电池片【piàn】的最大转换效率在44%以下,预测晶硅电池的极限效率是29%,2017年【nián】3月,日本化【huà】学制造【zào】公司开发出转化【huà】率为【wéi】26.3%的晶硅太阳【yáng】能电池。

3、组件封装损失

封装成组件【jiàn】后,由于组件【jiàn】面积【jī】大于电【diàn】池总【zǒng】面【miàn】积,约【yuē】损失了【le】2个百【bǎi】分点的【de】全面【miàn】积效【xiào】率;其次,由于光伏玻璃的【de】透光吸【xī】收【shōu】损失了0.5个百分点【diǎn】;EVA胶膜【mó】透光吸收损失0.5个百分点;第三,互联条【tiáo】/汇流【liú】引出条的【de】电阻损失1个百分点【diǎn】。总共损失了约4个百分点。随【suí】着组件技术不断发展,现【xiàn】在推出多【duō】主栅电池组件,双玻无铝边框组件【jiàn】,MWT背【bèi】接触无主栅电池组件,可以把【bǎ】组【zǔ】件封装损失降低到1%以下。