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国内最大CIGS(铜铟镓硒)薄膜光伏电站欣赏

2016-02-03 15:22:32 作者:admin 来源:北极星太阳能网 网友评论 0

 

    由北京桑林蓝天自控技术公司作为EPC系统集成商,建成具有规模的1MW CIGS 地面电站和光电建筑,成为中国CIGS实现商业化应用的首列示范工程。

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CIGS太阳能电池主要成本为玻璃基板与Cu(铜)、In(铟)、Ga(镓)、Se(硒)四种元素构成的原材料,其中玻璃只需采用一般建材所使用的钠玻璃,不需要使用太阳能专用超白玻璃或者薄膜导电玻璃。四种金属元素不是贵重金属,而且每片电池板的CIGS吸收层所需膜层厚度不超过3μm(微米),原材料需求量不高,每片成本十分具有竞争力。

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CIGS太阳能电池由Cu(铜)、In(铟)、Ga(镓)、Se(硒)四种元素构成最佳比例的黄铜矿结晶作为吸收层,可吸收光谱波长范围广,除了晶硅与非晶硅太阳能电池可吸收光的可见光谱范围,还可以涵盖波长在700~1200nm之间的红外光区域,即一天内可吸收光发电的时间最长,CIGS薄膜天阳能电池与同一瓦数级别的晶硅太阳能电池相比,每天可以超出20%比例的总发电量 。根据美国国家再生能源实验室(National Renewable Energy Labs;NREL)所公布,目前太阳能电池转换效率最高可达20.2%,而业界最高纪录可达17%,普遍标准为12%。 该电站CIGS电池组件由德国MANZ 公司提供,转换率12%

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由于晶硅电池本质上有光致衰减的特性,经过阳光的长时间暴晒,其发电效能会逐渐减退,而CIGS太阳能电池则没有光致衰减特性,发电稳定性高。晶硅太阳能电池经过较长一段时间发电后,或多或少存在热斑现象,导致发电量小,增加维护费用,而CIGS太阳能电池能采用内部连接结构、可避免此现象的发生,较晶硅太阳能电池比所需的维护费用低。 该电站2012年10月建成,上传并网发电,建设周期180天。

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铜铟镓硒薄膜太阳电池具有生产成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特点,光电转换效率居各种薄膜太阳能电池之首,接近晶体硅太阳电池,而成本则是晶体硅电池的三分之一,被国际上称为“下一时代非常有前途的新型薄膜太阳电池”。此外,该电池具有柔和、均匀的黑色外观,是对外观有较高要求场所的理想选择,如大型建筑物的玻璃幕墙等,在现代化高层建筑等领域有很大市场。 该电站经过运行测试,总发电量高于单晶硅10%

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据公开数据显示,单机规模为1兆瓦CIGS薄膜电池组件在国内的应用,为建成的全国首例最大的商业化电站。全球最大的CIGS地面电站是3.2兆瓦,在西班牙运行,但未有任何数据和细节公布。该项目全部引进德国MANZ集团CIGS电池组件,商业转换率为12%。尺寸为600*1200*37,重量为12.8公斤,每片功率为82-85瓦。选用两台5000K 逆变装置,最高转换率达到97%。全部用在大型地面电站、坡地电站、BIPV、屋顶分布式电站,并上网发电。

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CIGS作为新一代的高科技发电装备,在终端市场光伏电站的应用,具备了高、富、美的特征。云南石林光伏电站的CIGS 的运行发电,填补了国内没有CIGS 装备电站的空白,为下一步商业化应用积累了大量的数据和系统集成的经验,开创了中国成功建设CIGS发电装备的示范电站先例。 

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CIGS 有三高。一高:转换率高,电池组件转化率可达到14.6%;二高:发电量同比单晶硅电池要高出10%(现场电站运行数据随机抽查比较);三高:运行稳定性高,同比单晶硅电池组件,对温度不敏感,发电功率稳定。

CIGS有三富。富:富有广阔的应用市场。CIGS应用在BIPV 比同类的薄膜电池有明显的优势,硅基薄膜衰减率高,碲化镉薄膜电池为有毒元素,对人类和环境不友好,许多国家禁止使用。同时运用在大型地面电站,坡地电站,山地电站和高温地区电站。

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美:CIGS 外观漂亮,色彩柔和,气质霸气美丽,与自然界和人类能协调共存。除上述CIGS本身的特性外,还有国家产业政策的支撑。国家科技部在“十二五”发电科技专项规划明确指出“在国际上已经产业化和商业化应用的CIGS,在我国还是空白”。在“十二五”期间对CIGS必须要有两项重大突破,第一是CIGS的产业化的突破,第二是商业化应用的突破。从国家层面已认定CIGS 为新一代太阳能光伏技术。目前掌握CIGS核心技术和量产的只有德国、日本和美国等为数不多的国家和地区。

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CIGS其具有稳定性好、抗辐照性能好、成本低、效率高等优点。小样品CIGS薄膜太阳能电池的最高转化效率2010年8月刷新为20.3%,由德国太阳能和氢能研究机构ZSW采用共蒸镀法制备。大面积电池组件转化效率及产量根据各公司制备工艺不同而有所不同,一般在10%~15%范围内。

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CIGS薄膜太阳能电池,由Cu(铜)、In(铟)、Ga(镓)、Se(硒)四种元素构成最佳比例的黄铜矿结晶薄膜太阳能电池,是组成电池板的关键技术。由于该产品具有光吸收能力强,发电稳定性好、转化效率高,白天发电时间长、发电量高、生产成本低以及能源回收周期短等诸多优势,CIGS太阳能电池已是太阳能电池产品的明日之星,可以与传统的晶硅太阳能电池相抗衡。

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