日前，記者采訪了中國(guó)大型太陽(yáng)能電池板廠商天合光能公司的副社長(zhǎng)兼光伏發(fā)電技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、首席科學(xué)家Pierre Verlinden，回答了該公司太陽(yáng)能電池板今后的開(kāi)發(fā)方向的相關(guān)問(wèn)題。

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

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

——天合光能還致力于雙面玻璃太陽(yáng)能電池板的開(kāi)發(fā)。聽(tīng)說(shuō)除了可靠性提高外，還有助于削減百萬(wàn)瓦級(jí)光伏電站的單位發(fā)電成本（LCOE：加上了設(shè)備費(fèi)、維護(hù)費(fèi)、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(yáng)能電池板的背面（攝影：日經(jīng)BP）

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

現(xiàn)有太陽(yáng)能電池板存在樹(shù)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(rèn)為，對(duì)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(huì)像樹(shù)脂背板那樣劣化，太陽(yáng)能電池板的可靠性會(huì)提高，以高溫、高濕為代表的嚴(yán)峻的環(huán)境下設(shè)置時(shí)也能實(shí)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(yán)峻條件下試驗(yàn)時(shí)，在高溫多濕環(huán)境下會(huì)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(yáng)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(hù)成本，可抑制積雪后發(fā)電量降低。

——在嚴(yán)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(wàn)瓦級(jí)光伏電站那樣作大量生產(chǎn)？

Verlinden：瞄準(zhǔn)的是大量生產(chǎn)用途。因此，不僅是60個(gè)太陽(yáng)能電池單元（發(fā)電元件）構(gòu)成的電池板，72個(gè)電池單元構(gòu)成的電池板也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化。

雙面玻璃電池板已開(kāi)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(yùn)營(yíng)商能高效率構(gòu)成大規(guī)模輸出功率的百萬(wàn)瓦級(jí)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(yáng)能電池板，還能降低BOS（太陽(yáng)能電池板以外的系統(tǒng)成本）。

——雙面玻璃太陽(yáng)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(huì)變差。能選用更薄的玻璃嗎？

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

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

例如，因架臺(tái)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(yáng)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(fēng)速140km/h的風(fēng)壓的負(fù)載試驗(yàn)中，為電池板正面施加了5400Pa、背面施加了3600Pa的負(fù)載的結(jié)果同樣是，玻璃破碎或者太陽(yáng)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(shí)，雖然玻璃的耐久性也許能符合標(biāo)準(zhǔn)，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(gè)原因是成本。光是把厚度由原來(lái)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(yáng)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(duì)電池板整體成本的影響比較小。

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

Verlinden：雙面受光式太陽(yáng)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(yáng)能電池單元，目前尚未作為電池板開(kāi)發(fā)，將來(lái)也許能使用。

雙面受光式太陽(yáng)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(yáng)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(huì)降低。

另外，還需要改變電池板在架臺(tái)上的設(shè)置方法?，F(xiàn)有太陽(yáng)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(tái)的鋼桿上。

很多架臺(tái)除了用于固定的垂直方向鋼桿外，為了維持架臺(tái)的強(qiáng)度，還會(huì)在太陽(yáng)能電池板的背面組合使用橫向鋼桿。利用現(xiàn)在的架臺(tái)設(shè)置背面受光型電池板時(shí)，橫向鋼桿在背面會(huì)形成遮住電池單元的陰影，導(dǎo)致電池板內(nèi)無(wú)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(yáng)能電池板的狀況，可使發(fā)電電力最大化的MPPT（最大功率點(diǎn)跟蹤）控制“Trina smart DC”已經(jīng)實(shí)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(duì)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(diǎn)是相同的，與微逆變器相比，Trina smart DC能以更低的成本實(shí)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(yáng)能電池板的輸出功率一直保持最大化，要計(jì)算出能從電池板獲得最大電力的電壓（最大功率點(diǎn)），并使太陽(yáng)能電池板以這一電壓發(fā)電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

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

而Trina smart DC是對(duì)由PCS的MPPT控制獲得的輸出電壓，以及更低的電壓對(duì)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(shí)，只有這張電池板可以降低電壓輸出。

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