Verlinden副社长是比利时人,曾供职于美国SunPower公司,指挥了高输出功率结晶硅类太阳能电池单元(发电元件)和太阳能电池板的研究、开发、制造及实用化。2012年进入天合光能,主导了该公司的开发工作。
——天合光能还致力于双面玻璃太阳能电池板的开发。听说除了可靠性提高外,还有助于削减百万瓦级光伏电站的单位发电成本(LCOE:加上了设备费、维护费、设备利用率等的总发电成本)。
天合光能副社长Pierre Verlinden(摄影:日经BP社)
天合光能的双面玻璃太阳能电池板的背面(摄影:日经BP)
Verlinden:天合光能认为,提高可靠性也许有助于削减LCOE,因此从3年前开始开发双面玻璃太阳能电池板。
现有太阳能电池板存在树脂背板容易劣化,从而影响可靠性的课题。尤其是在高温、高湿环境和沙漠等环境中设置的情况下。我们认为,对付劣化的最好方法就是用玻璃代替背板。
如果正反两面都用玻璃封装,就不会像树脂背板那样劣化,太阳能电池板的可靠性会提高,以高温、高湿为代表的严峻的环境下设置时也能实现高可靠性。
并且,将电池板的两面用铜箔包覆,在通常10倍以上的严峻条件下试验时,在高温多湿环境下会发生的PID劣化现象的发生率也仅在3%以下。
由于不使用铝框架,因此与现有电池板相比,太阳能电池板表面的灰尘和砂土等容易被雨水冲刷掉,积雪也容易滑落,所以还可以削减维护成本,可抑制积雪后发电量降低。
——在严峻的环境中建设的光伏电站等,是打算作为有限用途的中量产品生产,还是像普通百万瓦级光伏电站那样作大量生产?
Verlinden:瞄准的是大量生产用途。因此,不仅是60个太阳能电池单元(发电元件)构成的电池板,72个电池单元构成的电池板也已经实现了产品化。
双面玻璃电池板已开始就支持1500V电压也是为了与72单元产品一样,使发电运营商能高效率构成大规模输出功率的百万瓦级光伏电站。
如果采用1500V的发电系统和72电池单元的太阳能电池板,还能降低BOS(太阳能电池板以外的系统成本)。
——双面玻璃太阳能电池板两面都使用厚度为2.5mm的玻璃。虽然比现有的3.2mm玻璃薄,但两面加在一起是5.0mm,重量增加,施工性会变差。能选用更薄的玻璃吗?
Verlinden:从施工性来看,玻璃越薄越好,但有两个原因让我们选择了在两面都使用2.5mm厚的玻璃。一个是可靠性。
天合光能在双面玻璃电池板,是在实施了设想设置到架台上之后,受地面沉降等影响太阳能电池板发生变形、最大2m的积雪的重量和风速140km/h的风压等负载试验,及其他各种各样的试验的基础上开发的。
例如,因架台的变形,双面玻璃电池板在凹陷150mm的状态下持续约一周,玻璃破碎或太阳能电池单元产生裂纹的可能性也基本为零。
在假设遭遇最大2m的积雪和风速140km/h的风压的负载试验中,为电池板正面施加了5400Pa、背面施加了3600Pa的负载的结果同样是,玻璃破碎或者太阳能电池单元产生裂纹的可能性基本为零。
但是,将玻璃的厚度减薄至2.5mm以下时,虽然玻璃的耐久性也许能符合标准,但有出现裂纹的可能性。
因此,可靠性是玻璃厚度停留在2.5mm上的理由之一。
另一个原因是成本。光是把厚度由原来的3.2mm减薄至2.5mm,就成了每块玻璃成本上涨的主要因素。但因可利用现有太阳能电池板用玻璃的制造工艺量产,才把成本的增加控制在了一定范围内。
双面玻璃电池板取消了的背板和铝框架的成本也很高,因此与2.5mm玻璃的成本相抵,对电池板整体成本的影响比较小。
并且将变薄了的玻璃作了化学强化,采用不同于以往的制造工艺。不但成本更高,而且能生产的玻璃厂商在全球也只有1~2家。我们希望更多的玻璃厂商量产这种玻璃,以便能以低成本购买,并能满足电池板的可靠性标准。
——将来,双面玻璃电池板如果采用双面受光式太阳能电池单元,即使电池板价格升高,但通过增加发电量,能否降低LCOE?
责任编辑:carol