萊恩創(chuàng)科SSG增透型自清潔納米膜層(以下簡稱SSG)是新一代光伏組件膜層技術(shù),具有高可靠性、強耐候性的特點,達到25年以上壽命。該膜層噴涂工藝簡單,在常溫噴涂于光伏組件表面后,可以提升光伏組件功率(電量)1-2%,類似已廣泛應(yīng)用的AR減反膜。同時使組件表面具有自清潔性能,包括超親水、防沙塵、防城市污染,同比其他組件
提升2-3%發(fā)電量。綜合以上性能,光伏電站使用SSG膜層材料可實現(xiàn)發(fā)電量增發(fā)3-5%,并由國網(wǎng)英大財險保險公司承保。該系列報道旨在揭開SSG“神秘面紗”,將SSG增發(fā)原理逐一展現(xiàn)給讀者。
南德TUV測試認證說明
2015年11月24日,南德TUV由項目現(xiàn)場隨機抽取了四塊Trina標稱功率255W的組件,進行SSG噴涂前后的功率測試,通過對比得出噴涂SSG后四塊組件功率平均提升了1.39%,SSG提高組件功率得到了第三方權(quán)威認證。
SSG技術(shù)原理分析
我們知道,2010年左右,國內(nèi)外的一些TIO2類自清潔產(chǎn)品就已經(jīng)在光伏及建筑行業(yè)試用,但均以失敗告終,其中主要原因之一就是噴涂后降低了組件透光率,從而使功率大幅下降,無法獲得市場認可。SSG新一代組件膜層技術(shù)從根本上解決了以上問題,從技術(shù)原理上講,主要依靠兩種機制,即提升透光率以及提高光利用率,下面我們將就這兩方面進行詳細分析。
SSG技術(shù)原理一:增加組件超白壓花玻璃透光率
SSG噴涂于組件表面后,以納米粒子混合物形式和玻璃化學(xué)結(jié)合,能夠大幅降低玻璃表面粗糙度,減少漫反射作用對透光率的影響。目前,基底(玻璃)在制備過程中,隨工藝條件的不同,玻璃表面的粗糙度也不相同,一般為200~300nm,使用SSG納米材料噴涂后,粗糙度能夠減小至40-60nm,從而減少漫反射影響,增加透光率。噴涂后表面改善情況見圖1。
圖1 噴涂納米膜層后玻璃表面改善情況
以往的自潔玻璃往往使得玻璃的透射率大大降低(降低幅度達10%左右),而噴涂SSG的自清潔玻璃卻能夠使得透射率提高1-2%。增透測試結(jié)果見圖2。
圖2 噴涂SSG后透光率上升情況
SSG技術(shù)原理二:提高光利用率,增加電池轉(zhuǎn)換效率
SSG具有光致發(fā)光和上轉(zhuǎn)換(UC gain)、下轉(zhuǎn)換(DC gain)光特性,可以有效提高光利用率,使電池轉(zhuǎn)換效率增加。這是由于硅太陽電池的光譜響應(yīng)主要在300-1100nm之間,且主要集中于可見光范圍內(nèi),而太陽光譜實際上是分布在一個較寬范圍內(nèi),且長波(紅外)和短波(紫外)部分占比分別接近5%和50%。因此,為了更好的匹配光伏電池的光譜響應(yīng)曲線,SSG利用其中改性二氧化鈦成分,使材料膜層在應(yīng)用于組件表面后,產(chǎn)生光致發(fā)光和上轉(zhuǎn)換(UC gain)、下轉(zhuǎn)換(DC gain)發(fā)光效應(yīng),即分別將紅外波段能量和紫外光波段的能量轉(zhuǎn)化為可見光波段能量(PL譜線顯示SSG膜層在280nm左右有強烈吸收峰),以增加有效光通量,提高電池的光電轉(zhuǎn)化效率。光譜分布及光致發(fā)光情況見圖3。
圖3 光譜分布和光致發(fā)光情況
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