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5BB、MBB弱光性能该如何比较
  发表时间:2019年08月21日  点击数:139 次

     【编者按】本站已经陆续刊登了多篇5BB与MBB相关的深度技术剖析, "5BB、MBB组谁更胜一筹"的话题引起了一个技术讨论的小高潮。目前看来,认为5BB优于MBB的一种解释是5BB的弱光性能和斜面入射光效率以及电学性能要优于MBB组件,对此,小牛特别撰稿进行辨析。

  本文作者任职于宁夏小牛自动化,长期从事电池主柵工艺及电池片焊接技术研究,通过一些数据的推理和主栅数量的发展历程,与大家共同探讨,5BB、MBB,孰优孰劣?

  在弱光条件下,5BB、MBB,谁的发电性能更高?

  壹

  从光学角度分析弱光的利用效率

  普遍认为,光线减弱分为两种情况。

  第一种情况,当光线斜射时入射角大,组件的有效受光面减少,光线仍为平行光线,光线的利用率虽有减少,但被圆形焊带遮挡的光线

  第二种情况,当太阳光被云彩遮挡时,光线为散射光,无一致方向,圆形焊带和扁形焊带对光的二次利用相近,都极少。

  贰

  从电学角度分析分析弱光下的增益

  我们通过一组模型为大家计算弱光条件下,5BB与MBB的功率变化及变化速度。

  模型:在标准太阳条件下(1000W/㎡,AM1.5, 25℃),假设1块5BB半片组件为310瓦,MBB组件为319.3瓦。(当选用相同的电池材料、电池形式做比较时,MBB组件较5BB组件增益约为3%,其中光学增益约2%,电学增益约1%)。阴天条件下,光线被云彩遮挡约80%,故我们设定当光线减弱至200W/m2,则:

  组件功率减少:

  5BB功率减少至:310W*20%=62W(因仅有20%的光线被照射)

  MBB功率减少至:319.3W*20%=63.86W(因仅有20%的光线被照射)。而弱光条件下,MBB 2%的光学增益优势已不在,故MBB要多衰减2%,则MBB功率减少应为63.86W*(1-2%)=62.58W

  功率下降幅度为:

  5BB功率下降幅度:(310W-62W)/310W=80%.

  MBB功率下降幅度:(319.3W-62.58W)/319.3W=80.4%

  由此,我们可以看出,弱光条件下,MBB组件功率为62.58W,5BB组件功率为62W,MBB组件的发电功率依然是要优于5BB组件的。只是MBB功率下降幅度80.4%,较5BB功率下降的幅度80%更高,即MBB减少的功率更多,所以导致大家会误认为弱光条件下MBB组件发电功量会低于5BB组件。

  但事实上,瘦死的骆驼比马大,尽管MBB下降的功率比5BB多,但由于MBB初始功率高于5BB,所以弱光条件下的实际功率还是MBB大于5BB。

  到此,或许有人会说如果初始功率相同,功率下降幅度也就相同了。你是否要质疑为何不用功率相同的5BB和MBB来做推理计算?

  前面解释过,如果只是主栅数量的差别,MBB功率标定高于5BB,这是所有争议中不争的事实,所以,如果用功率相同的5BB和MBB,那势必电池类型等就不一致了,比较的就不是主栅数量这个参数了。

  叁

  弱光条件下5BB和MBB对比试验设计

  既然研究人员如此关心5BB和MBB的弱光性能,甚至某些报告用不科学的试验设计得出有争议的责任(一篇主栅PK引发的争议!),我们不妨设计一个室内模拟试验来预测一下5BB和MBB的弱光性能。

  取样:分别取同样电池材料及类型的5BB、MBB组件若干

  测试1:测不同光辐照度下的垂直入射功率,看组件功率随辐照度的变化;

  测试2:测不同光照入射角度在给定2-3个辐照度下的组件功率,看不同辐照度下组件功率随入射角度的变化,通过变化率来预测不同入射角度下,光的最大利用率;

  如果有科研人员有兴趣,我们可以共同见证一下上述试验的过程和结果。

  多主栅的发展历程

  探讨过5BB与MBB的弱光性能理论推理对比,我们再回顾一下多主栅的发展历程,以及为什么行业在探讨多主栅将会成为未来主流?

  02

  主栅数量的演变之路

  2010年之前,市场上主流的光伏组件大多为2BB组件,转换效率比较低,60片组件的输出功率不到200W。随着技术不断进步,自2010年之后,电池片主栅数量几乎每2-3年都会经历一次革新,主栅数量从

  最初的2BB逐渐增加至3BB,4BB到目前使用较多的5BB组件。而自2017年以来,市场开始纷纷推出MBB组件。

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