为什么在BIPV领域,晶硅电池并未对薄膜电池形成明显优势

作者: | 发布日期: 2021 年 11 月 17 日 10:03 | 分类: 产业资讯

在碳中和目标与“整县推进”的影响下,BIPV市场变得更加火热,光伏企业、建筑企业纷纷布局BIPV业务。在当前光伏产业中,晶硅电池依靠经济性和转换效率方面的优势,占据着超过95%的市场,而在BIPV市场中,晶硅电池的霸主地位或将被撼动。

尽管晶硅组件具有较高的转换效率,但是在BIPV项目中,组件接收光照的角度往往不好,无法达到最佳的光照条件,组件的转换效率会相应降低。以我国南方某城市为例,晶硅光伏组件即使安装在建筑上正朝南的位置,光电转换效率也只有最佳效率的59%左右。相反地,薄膜电池的弱光性较好,对安装角度的要求不强,在弱光环境中薄膜电池优势明显,具有比晶硅电池更长的发电时间。所以在BIPV中,晶硅电池对薄膜电池的转换效率优势将明显削弱。

对BIPV而言,美观、新潮等感性元素成为高端需求,多样化的建筑设计风格中往往会涉及到弧面,相应的也就需要弧形建材。采用玻璃封装和电池片的隐裂风险,使得晶硅类组件的柔韧性相对较差,难以加工成弧面形状。上迈新能源推出的eArc组件和日托光伏推出的S6组件舍弃传统的玻璃封装方式,采用高分子材料封装晶硅电池,因此组件能够弯曲,最小弯曲半径分别达到0.5m和0.25m,但目前尚未大量实际应用。相比于晶硅电池,薄膜电池的柔韧性较好,能够任意弯曲,容易加工成弯曲半径更小的弧面形状,在BIPV中的使用场景将更加广泛。

生产晶硅电池时,制绒环节中硅片表面腐蚀量的不同最终会导致电池片产生色差,常见的色差种类包括红片、花片和部分阴阳片。将晶硅电池封装加工成BIPV组件后,晶硅电池的色差会严重影响BIPV组件的美观性。即使通过分选将颜色相近的电池片封装在同一块组件中,电池片的颜色决定晶硅组件主要是深蓝、浅蓝等蓝色系色彩,比较单调,无法满足BIPV建筑对色彩的多样化需求。而薄膜电池则具备颜色可调整的优势,可以根据需要生产出相应颜色的组件。目前,市场上采用薄膜电池技术生产的BIPV组件,颜色较为丰富,几乎涵盖所有常见色系。

建筑物本身对自然光线都有必要的需求,自然而然地会提高对BIPV组件透光率的要求。晶硅电池的透光率较低,想要改善组件的透光性只能通过降低电池片的排布密度,而降低电池片的排布密度势必会使得组件功率减小。薄膜太阳能电池则有更好的透光性,可以很好地满足对组件透光率的要求,根据建筑采光需求制作出不同透光率的BIPV组件。

在传统光伏市场上,经济性是晶硅电池对薄膜电池步步紧逼的重要因素。晶硅组件的经济性优势离不开规模经济的作用,但规模经济下晶硅组件高度保准化的尺寸不利于满足BIPV定制化的需求。

建筑施工过程中,屋顶自重越大对屋顶支撑结构的要求也就越高,支撑结构的建造成本也会越高。相比晶硅电池而言,薄膜电池的重量较轻,使用薄膜类BIPV组件建造屋顶时施工难度和成本都会下降;屋顶跨度较大时,使用薄膜类BIPV组件的优势将更为明显。在建筑幕墙领域,使用薄膜类BIPV组件时,对钢支撑结构的要求和成本也会明显低于使用晶硅类BIPV组件。

综上所述,正是基于在弱光性、柔韧性、色彩多样性、透光率及整体经济性等方面的影响,晶硅电池在BIPV领域才没有对薄膜电池形成明显优势。

来自:光伏前沿

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