看天吃饭？各式组件稳定性测评比较 世界热门

►c-Si晶体硅和HIT组件基本上随时间稳定持续衰减。

(资料图片仅供参考)

►碲化镉CdTe组件具有1-4个月的随温度影响的亚稳态波动，然后稳定持续衰减。

►铜锌锡硫CIGS组件具有1-12个月无规律的亚稳态波动，然后稳定持续衰减。

►非晶薄膜a-Si组件具有年度周期性的光致衰减，加上稳定的持续衰减。

为什么稳定性问题极其重要?

历史已经翻开了新的一页，和火电比较，光伏发电的度电成本已经更低;现在的焦点是，在成本不是问题的情况下，光伏发电如何挑战稳定的火力发电?不稳定性来至于两方面：首先是看天吃饭，其次是组件本身不稳定。而组件稳定性本身也包含两个层面： 由组件材料和结构引起的共性的“内秉的”随时间变化的规律;以及热斑、掉栅、裂痕之类的个体质量问题。

组件稳定性的问题，再怎么提也不为过。数不清的做光伏电站投资的朋友吐槽：最头疼的问题就是计算电站的长期收益。气候变迁本来就很难估计了，安装运维水准本来就参差不齐，各种组件还不稳定，谁能估计一段时间能发多少电，鬼才知道投资回报率是多少。

其实这个问题，又可以分为两个层面。首先当然是少衰减一点，多发点电，多挣点钱;如果衰减没办法，那退而求其次，至少让我知道衰减的规律，无论从系统协调还是投资收益的角度，尽量减少不确定性。

知道衰减的规律，在某种程度上和抑制衰减同等重要。

做标准做认证的大牛TUV莱茵和做薄膜的大牛亥姆霍兹Julich研究中心最近就搞了这么个大比武，2年多时间监测了 c-Si，HIT，CdTe，CIGS，a-Si 组件在沙漠、热带、地中海、温带几个地区的性能状况(Progress in Photovoltaics, Schweiger, 2017)。关公战秦琼的事情也能揉到一起，看起来可谓非常过瘾。

如何标定稳定性?

标定稳定性，首先就要给性能指标确定一个比较的标准。和标准测试条件STC不同，湿热、干热、湿冷、干冷地区光照条件温度状况差的不是一星半点，怎么比较孰优孰劣?这里就要祭出法宝国际标准IEC60891了。这是一个神奇的标准，通过复杂的换算(此处略去一千字和十几个公式)，结合辐照仪和温度计，将实测I-V曲线推演到STC条件下的I-V，从而摘出发电功率，效率，开压，短路电流，填充因子等重要参数。这样不管是在沙哈拉大沙漠还是热带雨林，不用把组件搬回实验室，现场测量，经过处理，就可以横向比较了。

稳定性哪家强?

晶体硅

晶体硅市场份额90%不是没有道理的。无论是同质结还是异质结晶体硅，基本上在一个稳定可预测的范围之内。没有亚稳态，同质结(单晶或者多晶硅)每年衰减不超过0.5%，异质结不超过1%。

碲化镉CdTe

稳定性相对惨淡一点点，但还不是不可知。一般来说热退火效应可以提升一点点性能，直到亚稳态结束。这里从温差比较大的德国和意大利能看出明显的性能周期(夏天好一点，冬天差一点)，而暴热的美国亚利桑那大沙漠和印度钦奈直接加速老化，迅速结束了亚稳态，直接开始线性衰减了。

关键词： 光伏发电 度电成本 光伏电站投资