雙層鍍膜光伏玻璃對雙玻組件性能的影響

日期：2025-12-20 13:38

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摘要：雙層鍍膜光伏玻璃對雙玻組件性能的影響

雙層鍍膜光伏玻璃對雙玻組件性能的影響

光伏組件主要由太陽電池、涂錫銅帶、光伏玻璃、EVA膠膜、背板、鋁邊框、硅膠、接線盒這8部分構成。

其中，光伏玻璃作為光伏組件主要材料中成本占比較高的物料，其在技術上的提升已迫在眉睫。

光伏玻璃的主要成分為SiO2，與普通建筑玻璃相比，其具有“超白”“高透”的特點。而光伏玻璃的透光率會直接影響光伏組件的光電轉換效率。

目前，普通光伏玻璃的透光率約為91%，而利用光的干涉原理在光伏玻璃上制備一層厚度約為120nm的多孔SiO2減反射膜(即單層鍍膜)后，光伏玻璃的透光率可以達到93%左右。

由于太陽電池的光譜響應范圍為380~1100nm，單層鍍膜的光伏玻璃只能降低某一波長附近的反射率，因此并不能提高其在整個波段的透光率。

針對此問題，研究人員對不同材質的雙層及多層鍍膜光伏玻璃進行了研究，但由于研究所用的實驗設備的精度較高且價格昂貴，因此該研究結果無法滿足大批量生產的需求。

光伏組件輸出功率對比實驗

實驗結果分析

2種雙玻單晶硅光伏組件的電性能測試結果如表1所示。

表1 2種雙玻單晶硅光伏組件的電性能參數對比

從表1的測試結果可以看出：針對同種版型的雙玻單晶硅光伏組件，在測試機臺及光伏組件其他主要材料一致，且分別配置同一廠家生產的雙層鍍膜光伏玻璃與單層鍍膜光伏玻璃的前提下，雙層鍍膜玻璃光伏組件的*大輸出功率比單層鍍膜玻璃光伏組件的*大輸出功率高3.32W，短路電流提升了0.08A。

雙層鍍膜光伏玻璃的增效分析及其工藝流程

玻璃透光率對光伏組件光電轉換效率的影響

太陽電池的工作原理主要是通過光生伏特效應實現發電。當太陽光照射太陽電池時，入射光的能量超過單晶硅半導體的禁帶寬度，在p-n結處就會產生電子-空穴對，若這些電子-空穴對未復合，就會在內電場的影響下進行移動，從而產生電流。

光伏組件的短路電流可以通過光伏組件的短路電流密度乘以太陽電池的面積計算得到，而玻璃的透光率會直接影響光伏組件的短路電流密度，*終會影響光伏組件的光電轉換效率。

使用透光率測試儀，對某廠家生產的單層鍍膜光伏玻璃和雙層鍍膜光伏玻璃的透光率分別進行測試，并與所采用的單晶硅太陽電池的量子效率曲線進行對比。

不同波長下2種鍍膜光伏玻璃的透光率和單晶硅太陽電池的量子效率曲線如圖1所示。

圖1 不同波長下2種鍍膜光伏玻璃的透光率和單晶硅太陽電池的量子效率曲線

從圖1可以看出：單晶硅太陽電池在380~1030nm區間的量子效率可達到90%以上，因此單晶硅太陽電池在此波段的光電轉換效率較高。

而與單層鍍膜光伏玻璃相比，雙層鍍膜光伏玻璃在800～1030nm長波段的透光率較高(該波段二者差異更明顯)，從而可使長波段的太陽光盡可能到達單晶硅太陽電池表面，提高單晶硅光伏組件的光電轉換效率。

雙層鍍膜光伏玻璃的透光率特性

光在不同介質中傳播時會發生折射與反射，其反射率 R 可表示為：

式中：n1、n2分別為光在2種不同介質中的折射率，當這2種介質的折射率相近時，光的反射率就會減小。

雙層鍍膜光伏玻璃的入射光線路線示意圖如圖2所示。

圖2 雙層鍍膜光伏玻璃的入射光線路線示意圖

圖中：n1為第1層膜的折射率；n2為第2層膜的折射率；n3為玻璃原片的折射率；R01為第1層膜與空氣之間的反射率；R12為指第2層膜與第1層膜之間的反射率；R23為指玻璃原片與第2層膜之間的反射率。

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