日前，記者采訪了中國大型太陽能電池板廠商天合光能公司的副社長兼光伏發(fā)電技術(shù)國家重點實驗室副主任、首席科學家Pierre Verlinden，回答了該公司太陽能電池板今后的開發(fā)方向的相關(guān)問題。

Verlinden副社長是比利時人，曾供職于美國SunPower公司，指揮了高輸出功率結(jié)晶硅類太陽能電池單元（發(fā)電元件）和太陽能電池板的研究、開發(fā)、制造及實用化。2012年進入天合光能，主導(dǎo)了該公司的開發(fā)工作。

天合光能副社長Pierre Verlinden（攝影：日經(jīng)BP社）

——天合光能還致力于雙面玻璃太陽能電池板的開發(fā)。聽說除了可靠性提高外，還有助于削減百萬瓦級光伏電站的單位發(fā)電成本（LCOE：加上了設(shè)備費、維護費、設(shè)備利用率等的總發(fā)電成本）。

天合光能的雙面玻璃太陽能電池板的背面（攝影：日經(jīng)BP）

Verlinden：天合光能認為，提高可靠性也許有助于削減LCOE，因此從3年前開始開發(fā)雙面玻璃太陽能電池板。

現(xiàn)有太陽能電池板存在樹脂背板容易劣化，從而影響可靠性的課題。尤其是在高溫、高濕環(huán)境和沙漠等環(huán)境中設(shè)置的情況下。我們認為，對付劣化的最好方法就是用玻璃代替背板。

如果正反兩面都用玻璃封裝，就不會像樹脂背板那樣劣化，太陽能電池板的可靠性會提高，以高溫、高濕為代表的嚴峻的環(huán)境下設(shè)置時也能實現(xiàn)高可靠性。

并且，將電池板的兩面用銅箔包覆，在通常10倍以上的嚴峻條件下試驗時，在高溫多濕環(huán)境下會發(fā)生的PID劣化現(xiàn)象的發(fā)生率也僅在3％以下。

由于不使用鋁框架，因此與現(xiàn)有電池板相比，太陽能電池板表面的灰塵和砂土等容易被雨水沖刷掉，積雪也容易滑落，所以還可以削減維護成本，可抑制積雪后發(fā)電量降低。

——在嚴峻的環(huán)境中建設(shè)的光伏電站等，是打算作為有限用途的中量產(chǎn)品生產(chǎn)，還是像普通百萬瓦級光伏電站那樣作大量生產(chǎn)？

Verlinden：瞄準的是大量生產(chǎn)用途。因此，不僅是60個太陽能電池單元（發(fā)電元件）構(gòu)成的電池板，72個電池單元構(gòu)成的電池板也已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)品化。

雙面玻璃電池板已開始就支持1500V電壓也是為了與72單元產(chǎn)品一樣，使發(fā)電運營商能高效率構(gòu)成大規(guī)模輸出功率的百萬瓦級光伏電站。

如果采用1500V的發(fā)電系統(tǒng)和72電池單元的太陽能電池板，還能降低BOS（太陽能電池板以外的系統(tǒng)成本）。

——雙面玻璃太陽能電池板兩面都使用厚度為2.5mm的玻璃。雖然比現(xiàn)有的3.2mm玻璃薄，但兩面加在一起是5.0mm，重量增加，施工性會變差。能選用更薄的玻璃嗎？

Verlinden：從施工性來看，玻璃越薄越好，但有兩個原因讓我們選擇了在兩面都使用2.5mm厚的玻璃。一個是可靠性。

天合光能在雙面玻璃電池板，是在實施了設(shè)想設(shè)置到架臺上之后，受地面沉降等影響太陽能電池板發(fā)生變形、最大2m的積雪的重量和風速140km/h的風壓等負載試驗，及其他各種各樣的試驗的基礎(chǔ)上開發(fā)的。

例如，因架臺的變形，雙面玻璃電池板在凹陷150mm的狀態(tài)下持續(xù)約一周，玻璃破碎或太陽能電池單元產(chǎn)生裂紋的可能性也基本為零。

在假設(shè)遭遇最大2m的積雪和風速140km/h的風壓的負載試驗中，為電池板正面施加了5400Pa、背面施加了3600Pa的負載的結(jié)果同樣是，玻璃破碎或者太陽能電池單元產(chǎn)生裂紋的可能性基本為零。

但是，將玻璃的厚度減薄至2.5mm以下時，雖然玻璃的耐久性也許能符合標準，但有出現(xiàn)裂紋的可能性。

因此，可靠性是玻璃厚度停留在2.5mm上的理由之一。

另一個原因是成本。光是把厚度由原來的3.2mm減薄至2.5mm，就成了每塊玻璃成本上漲的主要因素。但因可利用現(xiàn)有太陽能電池板用玻璃的制造工藝量產(chǎn)，才把成本的增加控制在了一定范圍內(nèi)。

雙面玻璃電池板取消了的背板和鋁框架的成本也很高，因此與2.5mm玻璃的成本相抵，對電池板整體成本的影響比較小。

——將來，雙面玻璃電池板如果采用雙面受光式太陽能電池單元，即使電池板價格升高，但通過增加發(fā)電量，能否降低LCOE？

Verlinden：雙面受光式太陽能電池單元的成本降低的話也許有可能。天合光能也在研究雙面受光式太陽能電池單元，目前尚未作為電池板開發(fā)，將來也許能使用。

雙面受光式太陽能電池板除了電池單元的成本之外，還存在一些其他課題。例如，接線盒（從電池板輸出電力的裝置）的安裝位置等。

現(xiàn)有太陽能電池板由于背面不發(fā)電，因此是在覆蓋背面電池單元的位置安裝接線盒，但采用雙面受光式電池單元的話，接線盒覆蓋住的單元的發(fā)電量會降低。

另外，還需要改變電池板在架臺上的設(shè)置方法。現(xiàn)有太陽能電池板是利用螺栓等將電池板周圍的鋁框架固定在架臺的鋼桿上。

很多架臺除了用于固定的垂直方向鋼桿外，為了維持架臺的強度，還會在太陽能電池板的背面組合使用橫向鋼桿。利用現(xiàn)在的架臺設(shè)置背面受光型電池板時，橫向鋼桿在背面會形成遮住電池單元的陰影，導(dǎo)致電池板內(nèi)無法均勻發(fā)電。

因此，雙面受光型電池板雖然潛力高，但要想獲得跟成本相應(yīng)的效果，除了降低成本之外，還有其他技術(shù)課題需要解決。

——天合光能可相應(yīng)于每塊太陽能電池板的狀況，可使發(fā)電電力最大化的MPPT（最大功率點跟蹤）控制“Trina smart DC”已經(jīng)實用化了。這與為每塊電池板安裝光伏逆變器（PCS）的“微逆變器”不一樣嗎？

Verlinden：Trina smart DC也有助于削減LCOE，是在電池板的接線盒內(nèi)追加DC-DC轉(zhuǎn)換器而成，與采用DC-AC轉(zhuǎn)換器的微逆變器不同。

但對每塊電池板作MPPT控制從而使各電池板的輸出功率最大化這一點是相同的，與微逆變器相比，Trina smart DC能以更低的成本實現(xiàn)該功能。

——其與采用PCS的MPPT控制是怎樣的關(guān)系？為使太陽能電池板的輸出功率一直保持最大化，要計算出能從電池板獲得最大電力的電壓（最大功率點），并使太陽能電池板以這一電壓發(fā)電來實現(xiàn)的。

Verlinden：由PCS實現(xiàn)的MPPT控制為了使每個組串（串聯(lián)的太陽能電池板群）經(jīng)接線盒集中的電力量最大化，而對電流和電壓所做的優(yōu)化控制。

而Trina smart DC是對由PCS的MPPT控制獲得的輸出電壓，以及更低的電壓對每塊電池板作MPPT控制。因此，在局部被陰影遮擋或者因發(fā)生某種故障等導(dǎo)致某塊電池板的輸出功率大幅降低時，只有這張電池板可以降低電壓輸出。

而只用PCS作MPPT控制，當發(fā)生這種情況時，PCS會根據(jù)低輸出功率的組串作MPPT控制，可能會導(dǎo)致整體的輸出功率比原本能獲得的電力量低。