solarzoom pv magazine vol.2012.02

2012 年

二月刊Solarzoom 光伏太阳能网主办

2012 之光伏变化多端：你家也做系统开发了吗？能量存储市场悄然扩张

中国光伏组件之“殇”

Boost 电路在光伏发电系统中的应用

1 月份光伏行业价格分析

《光

伏杂

志》

Solarzoom光伏杂志 2012 年第二期

Solarzoom 光伏太阳能网主办专家顾问 :赵玉文崔容强孟宪淦

电话：021-38682788

投稿：[email protected]

广告：[email protected]

地址：上海市浦电路 489 号由由燕乔大厦

目录

Contents 技术工艺/Technical process

12 中国光伏组件之“殇”

摘要：中国的光伏爆发式的增长，创造过财富神话的历史，至今似乎还可以感觉到繁荣的一息尚存，然而 2011 年中国的一些组件制造商却面临减产、停产、甚至关门的危机 ...

15 Boost 电路在光伏发电系统中的应用

摘要 : 由双级式光伏发电系统的应用要求选择 Boost 电路做为系统的 DC-DC 变换器，在分析了 Boost 电路工作原理的基础上，详细介绍了 Boost 电路关键参数的计算、在光伏系统中的作用及控制策略，最后给出了实际光伏发电系统中前端 Boost 电路的实验波形，验证了设计的正确性。

答疑解惑/Q&A

18 单晶电池片漏电大的影响因素？

18 Isc 由什么因素决定？

18 为什么要测量电池的漏电流 ?

1 2011 年四季度北美光伏市场安装量达

0.93GW

1 德国光伏补贴或将按月发放 2017 年起将停

止补贴

2 iSuppli：2014 年光伏逆变器出货量将达

52GW

2 美银将为保利协鑫提供巨额融资开发美国光

伏项目

3 英国拟定期削减太阳能光伏补贴

3 南澳出台最新光伏上网电价补贴费率

4 阿尔塔公司砷化镓光伏电池效率达 23.5%

4 我国多晶硅太阳能光伏组件生产诞生第一个

国家标准

5 纳米薄膜太阳能电池转化效率达 8.1%

5 Heraeus 提供金属浆料助力高效晶体硅电池

6 光伏展会信息

新闻中心/News

产业观察/Industry observe

7 2012 之光伏变化多端：你家也做系统开发

了吗 ?

　2012 年春节之后，很多人都有了新的 ......

9 能量存储市场悄然扩张

　大约十多年前，美国开始从完全离网的太阳

能安装市场向并网方向转变 ......

价格监测/Price Monitoring

19 1 月份光伏行业价格分析

2012 年二月刊 Solarzoom 光伏杂志

新闻中心/news

《Solarzoom 光伏杂志》02/2012 01

2011 年四季度北美光伏市场安装量达 0.93GW

　　据 NPD Solarbuzz 最新发布的北美光伏市场

季度报告，市场价格的急剧下跌与国家政策的双

重因素影响，促使北美光伏市场 2011 年四季度

的安装量达到 0.93GW 的峰值。美国及加州市场

的光伏补贴“政策组合拳”推高了大型地面光伏

系统的需求量——总计达 59%。从地区性来看，

新泽西州、加州、亚利桑那州及安大略占 2011

年四季度需求量的三分之二。

　　在美国光伏市场，联邦现金担保政策的到

期引发项目纷纷抢在年底截止日期前动工。NPD

Solarbuzz 称，现金担保政策至关重要，促使

2011 年年底光伏装机量达 1GW。

　　2012 年，25GW 非住宅及公用筹备项目将推

动美国光伏需求量的上涨，其中包括符合现金担

保资格的项目在内，这些项目只能在今年年底前

发货并安装。受到系统价格下滑与租赁融资项目

的带动，2012年住宅光伏项目需求量将小幅上涨，

但实现 RPS 目标的美国五大光伏市场的价格不断

下滑，住宅项目需求量因此受到抑制。（编译：

陶蓓华）

德国光伏补贴或将按月发放 2017 年起将停止补贴

　　据彭博社报道，德国能源部声明，将加快削

减太阳能补贴，并在 2017 年全面停止对该行业

的支持。德国是全球最大的太阳能市场。德国环

保部长 Norbert Roettgen 表示，他计划将针对

高于市价的发电价格补贴，由原来的每年两次改

为每个月一次，以减少期末“冲量”的现象。

　　这一消息导致美股市场上的光伏企业在前

半夜集体大涨后集体“跳水”。中国在美上市的

光伏企业也未能幸免，天合光能重挫 15.6%，跌

幅领先；英利绿色能源、尚德电力、晶澳太阳能、

晶科能源、大全新能源及阿特斯太阳能跌幅超

10%；赛维 LDK、昱辉阳光跌幅超 5%；韩华新能

源跌幅略小，为 2.66%。

　　德国的有关决定表明德国有意加速限制光

伏装机量的增长，制造商去年生产了 7.5GW 的

光伏组件，远远超过 Roettgen 此前提出的、

可接受范围内的 3GW。德国经济部长 Philipp

RoESler 指出，不断上升的太阳能补贴以及所

带来的成本，是对经济的威胁。1 月 18 日，

Roettgen 也对这些资金的流向――大部分是中

国企业受益――表示关注。

　　Jefferies Group Inc. 的分析师 Jesse

Pichel 表示，最近光伏板块的上涨可能让投资

者忽略了反倾销和削减补贴的风险，意大利可能

会跟进德国的脚步。如果德国和意大利太阳能市

场同时放缓，将对该行业造成伤害；这两个国家

去年贡献了全球一半的装机量。

　　根据此前消息，德国将在今年 7 月份削减

15 上网电价补贴。2011 年 11 月 17 日，德国经

济部提出建议将明年的新增光伏装机容量限制在

1GW，但随后被环境部驳回，后者表示削减上网

电价补贴 15% 已经足够了。

iSuppli：2014 年光伏逆变器出货量将达 52GW

　　据IHS公布的光伏逆变器市场跟踪报告显示，2011 年光伏逆变器出货量呈小幅下降，但预计到 2015 年逆变器出货量将实现翻番增至 52GW。2011 年逆变器出货量跌至 23.4GW，较 2010 年的23.6GW 降幅为 1%。

　　不仅出货量出现下滑，由于平均销售价格下跌 14%，光伏逆变器的收益也随之下滑 15% 至 44亿欧元（61 亿美元）。

　　这家市场研究机构预计 2012 年逆变器出货量将增长 5%，约等于 24.5GW。这将为 2013 年至2015 年的出货量增长创建了良好的势头，预计届时出货量将增至 52GW。

　　IHS 预计，逆变器收益仅将下滑 3%，此后将重回上涨势头，随着新兴市场需求量对市场逐渐产生影响，预计到 2014 年将攀升至 20% 的区间

范围内。

　　据这家市场研究机构表示，2011 年德国 SMA Solar Technology 仍将是光伏逆变器市场占据主导地位的供应商，其市场占有率达 31%。位于加州的 Power-One 则是第二大逆变器品牌，拥有12% 的市场占有率，并且也是意大利市场的头号竞争对手。

　　其余排名前十的逆变器供应商包括 Kaco New Energy, Refusol GmbH,Siemens Industry Automation、美国 Satcon Technology、奥地利 Fronius International、西班牙 Ingeteam Energy、意大利 Elettronica Santerno、丹麦Danfoss Solar，这些企业占据 2011 年逆变器市场 75% 的份额。 ( 翻译：陶蓓华）　　


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美银将为保利协鑫提供巨额融资开发美国光伏项目

　　2 月 14 日 , 保利协鑫与美国银行 - 美林宣布，双方达成长期合作，由美银提供融资，合作在美国开发超过1吉瓦的主要光伏电站项目。业内人士分析称投资额将超 120 亿。

　　双方声明，作为双方未来长期合作的开端，美国银行 - 美林为保利协鑫美国子公司协鑫太阳能电力有限公司提供第一笔融资交易，助后者开发加利福尼亚州15个独立太阳能发电系统。该发电系统装机容量为 5 兆瓦，为该州帕姆代尔学区的市政光伏电站项目。

　　双方并未透露具体融资额度，当声明称，美国银行-美林将提供融资资金给协鑫太阳能，开发超过 1 吉瓦的美国主要光伏电站项目。而2011 年全国光伏总装机量也仅为 1-2GW 的总规模，业内人士分析，光伏电站的投资额，一般来说由系统、土地、人工三块组成，如果不计

入后两块，系统是 12 元 / 瓦。“也就是说，1吉瓦至少需要 120 个亿。”

　　对于为何提供巨额融资，美国银行 - 美林可再生能源金融集团董事总经理托德 - 卡拉斯表示，“协鑫太阳能开发的光伏项目将在美国创造更多的就业机会，并帮助企业和社会更有效率地控制电力成本。投资环保事业，可以获得巨大价值。”

　　随着光伏组件价格的不断下滑，英国政府计划定期削减太阳能光伏补贴，该计划声称，十年后系统安装量将达到巅峰。

　　能源部长 Greg Barker 表示，英国的光伏装机量目标是到 2020 年达到 22GW，这是目前装机量的 20 倍之多。政府将每隔六个月削减光伏补贴，如果安装量超过某一水平将对其进行额外削减。此外政府的补贴预算也已翻番。

　　“光伏成本正在不断下降，因此我们决定对补贴进行同步调整，”Barker 于 10 日在伦敦对议会表示，“这是一个雄心勃勃的计划，对于产业来说也是利好消息。这个产业可带来丰厚的回报。”

　　“就发电成本而言，最终技术将能站稳脚跟，从而使光伏发电成本与化石燃料的发电成本相一致，”英国光伏组件安装商 Myriad CEG Power的运营总监 Phil McVan 说道。

　　英国政府还将补贴预算额提高至 22 亿英镑（35 亿美元），预算方案自 2010 年 4 月至 2015年8月，这大约是最初预算额的2 1/2倍，即8.67亿英镑。

　　该项补贴方案还包括小型风力涡轮机与生物能燃烧机，但太阳能占补贴支出占据绝大比例。

　　光伏企业对此次变动的影响各持己见。英国最大的光伏安装商 Solarcentury 的董事长Jeremy Leggett表示，这一举措将让光伏产业“持续动荡”，并将使 30000 人面临失业风险。

　　Good Energy Group Plc 的首席运营官Juliet Davenport 认为，光伏产业需要更加透明化，而政府已力求透明。

　　英国政府表示，自 7 月 1 日起实行的补贴费率目的在于使光伏项目回报率从4.5%提高至8%。自 7 月起将推出三种补贴削减可选方案，但这还要取决于 3 月 3 日至 4 月 1 日的装机量大小而决定。所有不同规模的光伏项目或将至少削减 20%的补贴。

　　目前该计划有八周的协商期。英国能源与气候变化部门也已证实，自 4 月起，3 月 3 日以后完工的项目将削减高达 55% 的上网电价补贴。（翻译：陶蓓华）


英国拟定期削减太阳能光伏补贴

南澳出台最新光伏上网电价补贴费率


新闻中心/news

　　1 月 27 日，南澳大利亚州发布了民用及小型商用光伏系统上网电价补贴的最终费率，该补贴方案截止至 2014 年 6 月 30 日。2012 年至2013 年，最低可获得 0.071 澳元 /kWh(0.075 美元 /kWh) 的补贴。2013 年至 2014 年，补贴费率将逐步提高至 0.112 澳元 /kWh(0.119 美元 /kWh)。

　　以上这些补贴还不包含南澳电力公司 ETSA提供的 0.16 澳元 /kWh 的补贴，因此自 2012 年1 月 27 日起，南澳光伏上网电价补贴总额将达0.231 澳元 /kWh。在 2011 年 10 月 1 日以前，太阳能客户可从电力经销商处获得更高的电价补贴，即 0.44 澳元 /kWh(USD0.47/kWh)，这部分补贴将在未来两年逐步停止发放。

　　该州基础服务委员会指出，这项补贴方案将使南澳家庭每月平均的能源支出费用增加5.42 美元。该委员会还表示，支持停止对光伏新客户发放经销商补贴计划的决定。

　　在设置补贴费率时，基础服务委员会还对日前澳洲碳税法案通过后的影响纳入了考虑范围，该委员会指出碳税或许将增加批发电力（wholesal eelectricity）的成本。

　　2 月 6 日，阿尔塔设备公司（Alta Devices）宣布，其太阳能电池已经通过国家可再生能源实验室检测认证，效率达到 23.5%。该效率展示了在没有补贴的情况下，阿尔塔设备公司在实现光伏解决方案目标的道路上前进的脚步。

　　阿尔塔设备公司的下一步计划是使该技术实现商业化。去年夏季，该公司在砷化镓高效技术上取得了关键性的技术突破，使得砷化镓太阳能电池转化效率创造了历史记录。此次新研发的电池板与去年砷化镓太阳能电池采取了同样的技术。阿尔塔设备公司之所以选择集中精力在砷化镓太阳能电池技术上，是因为其本身的效率优势，同时它还能在高温和弱光的情况下发电。这就意味着，阿尔塔设备公司的电池比其他技术的能量密度更高，在现实条件下，这种电池的年产电量

也更多。

　　尽管砷化镓电池生产成本昂贵，但是阿尔塔设备公司已经发明了新的生产技术，该技术可以生产出极薄的砷化镓薄膜层。阿尔塔电池的厚度仅有大约 1 微米，相比之下，人的头发直径大约为 40 微米。使用这种非常薄的设备，阿尔塔电池材料成本会很低，同时基于阿尔塔技术的整个光伏系统的潜在成本也会降低。

　　此外，阿尔塔的光伏薄膜电池是非常薄并且灵活的。它具有以独特方式加以整合并加入各种产品应用的潜力，包括屋顶、建筑材料以及众多的军事、消费和运输产品。


新闻中心/news


阿尔塔公司砷化镓光伏电池效率达 23.5%

我国多晶硅太阳能光伏组件生产诞生第一个国家标准

　　据记者获悉，以我国知名光伏企业英利集团生产工艺为基础的多晶硅太阳能光伏组件加工贸易单耗标准通过国家海关总署审定。我国多晶硅太阳能光伏组件生产诞生第一个国家标准。

　　该标准的通过，标志着我国多晶硅太阳能光伏组件加工贸易领域有了统一准入门槛，有望推动国内多晶硅市场加快优胜劣汰的调整升级，对促进行业整体水平提升，增强行业整体竞争力，规范、推动整个太阳能行业健康、有序发展具有积极促进作用。

　　多晶硅太阳能光伏组件加工贸易单耗标准是指海关在加工贸易单耗管理中，对加工贸易企业申报的生产加工的实际耗料和对海关执法监管核定的单耗，规定应共同遵守并在一定期限内重复使用的规则。商务部、海关与行业专家以英利集团生产工艺流程为基础，对其多晶硅片、太阳能光电池、光伏组件的核心数据进行联合审定和修订之后，通过国家海关总署、国家发展和改革委员会公告（2011 年第 38 号）进行社会公布，正式成为多晶硅太阳能光伏组件加工贸易单耗标准国家标准。据了解，英利集团是我国唯一拥有太

阳能电池完整产业链的光伏企业，掌握太阳能光伏行业的关键技术，代表着行业领先水平。

　　参与承办此次单耗标准的保定海关表示，这是多晶硅太阳能光伏组件在加工贸易领域的第一个国家单耗标准，也是保定海关的第一个国家级单耗标准，对加强多晶硅太阳能光伏组件保税加工的规范化、技术进步和公平竞争，促进加工贸易转型升级等起到积极作用。有利于规范加工贸易企业单耗申报行为，促进行业水平整体进步，同时可使海关单耗审核有法可依，减少单耗审核的争议，提高办事效率。

　　据美国物理学家组织网 2 月 15 日（北京时间）报道，澳大利亚斯威本科技大学和中国尚德电力控股公司的科学家们表示，他们已经研制出最高效的宽波段纳米等离子薄膜太阳能电池，其光电转化效率为 8.1%，研究发表在最新一期的《纳米快报》杂志上。

　　该研究的领导者、斯威本科技大学的顾敏（音译）教授表示，作为大块晶硅太阳能电池的便宜“替身”，薄膜太阳能电池引起了广泛关注，然而其硅层的厚度太薄增大了吸收太阳光的难度。要想增加薄膜太阳能电池的性能并使它们与硅太阳能电池相比更具竞争优势，优良而先进的光捕获技术必不可缺。

　　为捕获更多太阳光，该科研团队将金和银纳米粒子嵌入薄膜中，增加了电池可吸收太阳光的波长范围，从而增加了光子转化为电子的效率。他们还更近一步，使用了一些有核的或表面凹凸不平的纳米粒子。斯威本科技大学的

高级研究员贾宝华（音译）博士解释道：“我们发现表面凹凸不平的纳米粒子会吸收更多太阳光，可以改进太阳能电池的整体转化效率。”

　　贾宝华称，这种宽波段等离子效应是该研究团队一年来的重要发现之一，新技术将对太阳能工业产生重大影响。顾敏为他们能在这么短时间内获得整体 8.1% 的光电转化效率深感兴奋，而且这种电池的转化效率仍有改进空间。

　　研究人员称，最新方法的另一个优势在于，将纳米粒子整合进入太阳能电池的成本并不高且很容易规模化，因此能借用其他产品线进行大规模生产，并有望在2017年实现商业化生产。

　　尚德电力控股有限公司董事长兼首席执行官施正荣表示：“我们的研究团队已经制造出全球转化效率最高的宽波段纳米等离子薄膜太阳能电池，证明纳米技术能在下一代太阳能电

池领域大有作为。”


新闻中心/news


纳米薄膜太阳能电池转化效率达 8.1%

Heraeus 提供金属浆料助力高效晶体硅电池

　　日前，德国 Heraeus 公司宣布，向弗朗霍夫太阳能研究所开发的效率超过 20% 的晶体硅光伏电池提供金属浆料。

　　公司称，创纪录的电池基于金属贯穿式背电极（MWT）技术和钝化发射极与背面电池(PERC)技术。Heraeus 公司开发了一种浆料来连接 MWT电池的正面和背面，而且为该项目提供正面浆料。

　　" 银浆作为初始路径，将电池中产生的能力

传导至电网 "，Heraeus 解释说，" 在元素周期表中，银是最佳的导电元素，因此也是金属浆料中使用最广泛的成分。"

　　" 浆料是丝网印刷到太阳能电池上的，随后经过高温工艺合并至太阳能电池中，精确制定的银浆可以获得太阳能电池的优化效率。"

　　Heraeus 公司说，MWT 和 PERC 技术都可以单独提高光伏电池的效率，如果将两者联合起来，甚至可以使光伏电池得到更高的效率。

　　Heraeus 向消费者提供的银浆是特别为新型电池设计而制备的，如 MWT-PERC 概念。在 2011年推出了低温工艺所用的新系列的浆料。


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光伏展会信息

日期展会名称主办单位地点

2月 23 日 --2 月 25 日

2012第四届中国（北京）国际光伏产业新技术新材料新产品新设备展览会

中国电力企业联合会中国国际展览中心

2月 23 日 --2 月 25 日2012 中国光电建筑应用暨屋顶光伏系统建设展览会

中国建筑金属结构协会光电建筑应用委员会

中国国际展览中心

3月 21 日 --3 月 23 日2012 中国低碳及新能源产业博览会

中国低碳产业协会、联合国工业发展组织

北京展览馆

3月 21 日 --3 月 23 日2012 中国太阳能利用技术与设备展览会

中国低碳产业协会、中国可再生能源行业、联合国工业发展组织

北京展览馆

3月 21 日 --3 月 23 日AsiaSolar 2012 年第七届亚洲太阳能光伏工业展览会

中华全国工商业联合会新能源商会、中国机电产品进出口商会太阳能光伏产品分会

上海世博展览馆

3月 23 日 --3 月 25 日2012第六届中国（济南）太阳能利用大会暨展览会

山东省人民政府、中国可再生能源学会

济南国际会展中心

3月 23 日 --3 月 25 日2012 中国（济南）光伏并网发电高峰论坛暨光伏系统工程展览会

山东省人民政府中国可再生能源学会、中国商业联合会住建部科技发展促进中心

济南国际会展中心

3月 26 日 --3 月 28 日2012 中国（南昌）国际智能电网建设及分布式新能源工程展览会

中国能源环境科技学会、江西省南昌市人民政府

南昌国际展览中心

3月 28 日 --3 月 30 日2012 第二届中国国际分布式能源及储能技术设备展览会暨高峰论坛

中国电机工程学会热电专业委员会、中国分布式能源产业联盟

北京国际会议中心

4月 10 日 --4 月 12 日2012第四届中国（天津）国际太阳能及光伏工程展览会

中国能源协会、天津市科学技术学会

天津国际展览中心




2012 之光伏变化多端：你家也做系统开发了吗 ?

Wirsol Solar AG, Marketing and Research Department Leon Chuang 庄英宏

　　2012 年春节之后，很多人都有了新的变化，

笔者也往前跨了一步。然而，过年之后，工作还

得继续，回头看看光伏市场，还是风云变幻，但

是第一季度似乎已经露出了一小块曙光。很多人

问原因，这是肯定的，因为新的光伏补贴政策已

经出台，无论升或降，都已趋于明朗化。

　　目前，欧洲国家如德国、法国、英国、瑞士

和希腊等都已经颁布或即将公布新的补贴政策。

以德国为例，下调的幅度可能会落在 12%~24% 之

间，德国第一季度的需求应该大多是靠着 2011

年 12 月的强劲力道。同样的状况也将发生在已

经公布新补助政策的国家，如希腊和瑞士等，甚

至连中国国内也有可能下调补贴金额。然而，在

此形势下，许多人还是流露出了乐观的看法，先

前停产的组件厂和电池片厂在计划恢复生产。现

在终端需求已出现变化，高效产品在技术门槛的

限制下，如果电池片厂及组件厂的效率达不到标

准，绝对无法打入市场，则对于价格的影响有限，

接下来就是被拖着打，所以做高效产品为上策。

再看看右手边，中美光伏贸易争端是一个严

峻的形势。若没有意外发生，美国很有可能会发

出仲裁，接下来就要看国内光伏企业怎么应对，

现在，全世界都在关注美国对中国光伏组件双反

的结果。

　　在 2011 年 10 月 19 日，由 7 个美国光伏组

件制造商提起的诉讼，说中国公司低价的光伏组

件对美国市场造成了损害，发起诉讼的公司都强

烈主张应该对中国进口的光伏组件做 100％的报

复性关税。

　　大约三个星期后，于 2011 年 11 月 9 日，美

国商务部接受了请愿书，并开始进行反倾销调

查，其中包含了中国 75 家光伏企业。当然，国

内光伏企业也不会坐以待毙，多家中国企业联合

抗辩美国双反，中美两边反倾销大战正式开始。

2012 年 1 月 30 日，美国商务部在联邦纪事上发

布公告，对中国光伏组件双反案做出反补贴紧急

情况初裁。美国商务部决定将在 2012 年 3 月 2

日初步裁定反补贴税率后，向前追溯 90 天开始

征收对华太阳能电池板的反补贴税，即 2011 年

12 月 3 日以后出口至美国的中国涉案产品均将

被征收反补贴税。

　　看来右手边的情况不太乐观，再看看国内厂

家一向输出最多光伏组件的欧洲。欧洲是不是有

可能效仿美国队中国光伏组件实行双反呢 ? 我

认为他们可能不敢。不论是任何欧洲的组件厂

都只能敢怒不敢言，或者收山倒闭。欧盟现在面

临欧元疲软的情况，国家高层也同意愿意给以欧

元支持，当然这不是做慈善事业，而是利益交换，

我们也要 MES 来做为帮助支持的回馈 (Market

Economy Status，简称 MES）。自加入世贸组织

以来，政府一直在努力争取国际贸易各国承认中

国的完全市场经济地位，因为获得市场经济地位

将有利于中国外贸进出口的发展，更能帮助中国

在世界上大跨一步。

　　欧洲各国相继减少了光伏产业补贴，再加上

欧债危机的影响，欧盟的走势一直都不太好。因

为这些原因，国内组件厂商纷纷自乱阵脚，抛售

积压库存，互相压价，打乱了原有的市场秩序。

然而市场问题依旧存在，显而易见。在各个产

业都是一样的，最终将以服务为走向，从生产商

转型成为以客户为导向的项目开发，以满足各种

客户的各种需求为目标。光伏业并不只是产能过

剩的问题而已，还连带着许多更小型的市场未成

熟，所以需求没有被打开。我们可以从产业应用

面来看，欧洲包括德国、意大利等国家虽然较大

程度减少了大型地面电站项目的补贴政策，但对

于居民屋顶和部分商业项目仍维持较高的补贴

率，说明光伏业诉求对象要向更下游的终端消费

者、普通民众和中小分销商、安装商发展。

　　近来国内各大型光伏企业面临转变，有人朝终端市场走去，也有人往技术方向冲刺。但是无论

如何，变与不变，选择就在自己。人生就如逆水行舟，不进则退，做生意也是，有的公司收购美国

工厂来规避法规后将产品销往美国，也有公司大搞赞助活动，争取更多的订单，而更多的公司则是

成立或加强扩展项目开发的发展，不论国内或国外，都是在将触手往更下游方向延伸。自从笔者进

入目前的公司后，已经接触到很多原先是国内的一二流大厂，现在以开发项目为名摇身一变成为系

统安装开发商，甚至还有换了名字成立新公司的情况出现，眼下项目开发工程师成了招聘市场的抢

手新贵。笔者前东家瑞晶也终于理解之前给他们的劝告，努力开始做项目；BaySolar 在国内的大肆

招聘，世界各地设分公司，九江的某硅片厂现在不但有做组件硅片电池片，甚至在北京上海都开了

项目分公司；晶科可以看到在西部有许多大动作做项目……遥想，也是大家都摸着了项目开发是块

大饼，都想来抢分一杯羹吧。

　　国内项目的启动，给了许多奄奄一息的光伏公司一个生机，也让大家开始大量转型，国内对太

阳能的需求必须大幅提升，而且不但要成为主要的消费地区，还要成为光伏的供应商大国。就现在

来说，光伏产业投入大、成本高，光伏对很多国家都还算是奢侈的产业，但随着近年来光伏组件成

本的下降，到 2015 年光伏发电将有可能不再需要补贴，而且如果这几年的补贴都在标准之内，光伏

发电的竞争力会更快会得到体现。当前各厂商应该好好做技术创新，并且配合专长转型。开发电站

项目，配合好中国十二五能源计划及金太阳光伏项目等措施，完善自己的产业链，提升自身竞争力，

这才是现在光伏公司比较明智的做法。

　　





产业观察/Industry observation


　　大约十多年前，美国开始从完全离网的太阳

能安装市场向并网方向转变，如今并网已经占据

主要地位。随着转变的继续，附带集中式能量存

储装置的新能源系统的市场份额暴跌，因为大多

数情况下并网系统可将电网作为能量存储器，除

非在限电或停电的时候才会用到能量存储装置。

　　相关下降的趋势使得我们很难看清太阳能存

储系统的实际市场情况，实际上，该市场从没有

萎缩，相反，它每年以稳定的速度增长。尽管其

增长速度没有并网市场增长得那样快。

　　目前，主要有三种不同的光伏系统能量存储

市场：离网市场；住宅、商业和社区应用领域带

备用电池的并网系统；公共领域光伏系统。根据

安装商和产品生产商透露，这几个市场都有比较

光明的增长潜力。

　　由于光伏组件价格的下降，离网太阳能系统

相比支付公用电网连接费用会更有成本优势。那

种偏远住宅的离网太阳能系统已经过时了，现代

的应用已经细化而且范围广泛，比如停车场灯，

都市停车收费表，除此之外，还有发展中国家的

公用迷你并网。

　　“离网市场的发展机遇主要在发展中国家，

因为那里接触电的机会是有限的，而且对于基础

服务的供电需求正以前所未有的速度增长。”位

于美国加利福尼亚州 Trojan Battery 公司的销

售总监 Dean Middleton 说。

　　“并网市场也在增长，”施耐德电气公司太

阳能事业部 XW 产品经理 James Goodnight 说。

施耐德是全球领先的电气产品和服务供应商。“附

带电池的系统的市场机遇正以超越传统离网应用

的速度增长。”他解释道，“举个例子，一个客

户在并网的家庭安装附带电池的系统，混合系统

的配置可以根据预算和性能而定，这样他可以减

少来自电网的能量使用，特别是在高峰电价的时

期。”

　　“一个附带电池的系统可以在断电期间为关

键负载提供一个备用措施，也缩短了备用发电机

的运行时间。”Goodnight 补充到，“附带电池

的系统应该享受退税和其他鼓励机制。”然而，

附带电池的系统并不像单纯的并网系统那样过度

依靠退税和鼓励措施。

　　系统安装商 Rocky Grove Solar 的项目经理

Flint Richter 指出，市场机遇还基于其他几种

因素。“市场波动是局部的，而且基于天气、经

济和政治状况，公用电网的范围和可靠性。与天

气相关的市场驱动力是区域变量的一个很好的例

子。”

　　至今，公共太阳能系统很少合成集成的能量

存储装置。但是随着电网技术的发展，在一些地

方如夏威夷，已经达到了分布式发电的电路容量

限制，通过能量存储装置的 power-smoothing 技

术也许是进行更多安装的唯一的选择。

　　电池技术

　　目前，光伏系统大多依靠深循环铅酸蓄电池，

这项成熟的技术已经有 150 年左右的历史了。深

循环蓄电池比牵引用蓄电池生产使用的板要厚。

牵引用蓄电池这种浅循环蓄电池在太阳能发电系

统的深度放电情况下不会持续很长时间。

　　另外两种可用于太阳能发电系统的蓄电池技

能量存储市场悄然扩张Solarzoom 编辑部编译

术是镍铁技术和锂铁技术。镍铁蓄电池的优势

是，深度放电不会缩短其使用寿命。但是，他的

电压比较低（1.2V），充放电电压分布也比较广，

这将很难整合到住宅和商用市场现有的电子产品

上，因此，目前大多系统首先还是考虑使用铅酸

蓄电池。

　　锂铁蓄电池的优势是具有高的比能和低的自

放电比率，但是他们比相同容量的铅酸蓄电池的

价格要高三到四倍，所以在光伏行业的应用主要

面向小众市场。

　　Peltz Power（加利福尼亚北部从事电池系

统业务的专业公司）的总裁 Jay Peltz 说，总的

来说，铅酸蓄电池是储能装置的最具成本效益的

选择。“但是，我们看到，许多新技术的驱动并

不是靠太阳能市场本身，而是靠电动汽车，不间

断电源系统，电话和工具等。在市场份额中有两

个部分，小型家用、商用和小工业应用——例如

铁路公路交叉口，此外，还有大型公用存储。以

我所见来讲，这是该技术的两种不同类型应用。”

　　Solar-One 铅酸蓄电池的主要经销商——

Northwest Energy Storage 公司的总裁 Rob

Shappell 相信，铅酸蓄电池仍然是光伏应用的

最佳选择。“将来有一天铅酸蓄电池或许会进入

历史书中，但是在可预见的未来，还没有其他产

品能够以消费者能够接受的价格代替铅酸蓄电

池。对于铅酸蓄电池的全球废物源流处理是一个

很大的成功，当前每天有 95% 的铅酸蓄电池会回

收再利用。”

　　“深循环铅酸蓄电池将继续成为大多数附带

电池的光伏系统的第一选择。”Morningstar 公

司的总裁 Lee S. Gordon 认为，“将来我们或许

会看到新电池技术的诞生，但是这需要技术开发

和成本降低。”

　　容量问题

　　目前，使用电池作为住宅和商用光伏系统能

量存储装置的主要问题是如何选择富液式铅酸蓄

电池（FLA）和阀控式密封铅酸蓄电池（VRLA）。

富液式蓄电池比密封蓄电池耐用，而且便宜，但

是他也有缺点，会释放废气和溢出电解质，而且

还需要定期维护（加蒸馏水）。有两种不同的密

封蓄电池：AGM( 玻璃纤维棉 ) 和 GEL（胶体）电

池。这两种电池的寿命都比富液式蓄电池要短，

但是他们是免维护的（不需要加水），不会溢出

也不会释放废气。

　　大多数联网系统采用的备用电池都是密封蓄

电池。在系统中经历不规则循环他们也不会分层，

而且也不需要定期维护。为系统选择正确的电池

包含计算系统日常平均负载，选择电压和安时容

量。住宅蓄电池组的电压限制在 50V 以下（依据

国家电气规范，NEC,690.71(B)(1)），所以，住

宅系统用的逆变器输入电压最高为直流 48V。

　　一名光伏系统设计师，同时也是 Solar Biz

（美国新墨西哥州格伦伍德）的 CEO Tom Duffy

指出，几乎所有的电池系统故障都是由不合适的

设计或者维护不力造成的。“只有极少数情况是

生产缺陷。一个典型的设计错误是通过并联多个

小电池的方式来制造大电池。”

　　电池通过串联来达到正确的直流系统电压，

再将多个电池串并联起来以提高蓄电池组的安时

容量。避免超过三个电池串并联是一个行业内的

经验法则。否则，不同的阻抗必然意味着流过不

同电池串的电流不同，这就缩短了电池的使用寿

命，也增加了电池受到损害的可能性。限制并联

数量的同时提供有效的能量容量，意味着可以选

择低压高容量的电池。

　　Northwest Energy Storage 公司的总裁 Rob

Shappell 警告说，不饱和充电是使用电池的另

外一个错误，“现在生活中使用电池很普遍，我

们建议购买稍小容量的电池，可以节省下钱去买

更多的替代发电源。电池失去了硫化作用或者分

层了之后其容量就无意义了。”太大或太小的电

池组都会过早失效，施耐德的Goodnight解释说。

“一个太大的电池组可能不会经常充满电；一

个太小的电池组可能会放电太深或者遭受过度充




电池规格


产业观察/Industry observation


电，这都会缩短电池寿命。所以，一个正确的电

池组大小是稳定的新能源系统设计的关键点。”

　　充电控制器

　　无论是否为标准充电控制器，离开充电控制

器任何一个光伏能量存储系统都是不完整的。充

电控制器的第一个功能就是，在电池达到一个预

设的电压时断开充电源，以确保电池不会因过充

而受到损害。

　　大多数的光伏电池系统是直流耦合的，意味

着光伏充电源连接到系统的直流侧的电池上，而

包含一个还是多个充电控制器是由阵列的大小决

定的。交流耦合的系统，则是将充电控制器的功

能整合到逆变器或充电器中。

　　目前市场的控制器有多种功能，包括数据记

录，数据监测界面，低压断开，用电限制和最大

功率点跟踪（MPPT），降压功能。降压功能在降

低系统成本方面发挥着重要作用，提高了安装的

容易度，增加了能量收集。当跟踪最大功率点的

时候，许多充电控制器模型使用 DC-DC 转换技术

降低阵列电压以匹配低电池组电压。

　　所有的使用降压技术的控制器都利用MPPT，

但是不同模型的 MPPT 电压窗口区别很大。如果

没有转换技术，阵列电压就限制为电池组的额

定电压，对住宅来说最大电压为 50V，典型的是

48V。在此电压限制下，任何大小的阵列将包括

许多并联源电路，如果阵列最大功率点比电池电

压高，那么系统将失去电力。

　　多年来，直流150V是光伏阵列电压的上限，

超过此电压控制器会受到损害。但是现在一些满

足 UL 1741 标准的控制器，有一个类似于并网逆

变器的电压窗口，电压窗口从直流 200V 至直流

600V，输出电流限制 80A。这允许光伏阵列开路

电压高达 600V。相对前几代的控制器，现在的

控制器的电压窗口和高输出电流可以使设计更灵

活，允许更长的光伏源电路。从设计的角度来看，

处于寒冷气候中的系统尤其可以从高电压窗口中

受益（因为最大电压随着温度的降低而升高）。

　　Trojan Battery 公司的销售总监 Dean

Middleton 指出，控制器技术的先进之处在于，

随着组件特性的转变（从72电池片到60电池片），

电压变化将不会限制低压电池组的设计灵活性。

施耐德的 Goodnight 说，高电压还带来了其他益

处，包括系统成本的降低。“直流 600V 的最大

输入电压规格意味着，所有阵列配置都可以使用

1 个或 2 个光伏组件串达到。这些配置消除了硬

件和终端盒、断路器的人工成本。高压阵列的低

电流缩减了线缆尺寸和阵列布线的成本，而且允

许长期的低损耗。”

　　这些控制器比具有 150V 电压上限的控制器

有一个高的预付成本，但是这将和系统平衡成本

的缩减相抵消。此种控制器另一个缺点是随着光

伏阵列和电池组电压之间差异的增大，控制器的

转换效率会有轻微的下降。

　　

　　


技术工艺/Technical process


中国光伏组件之“殇” 光伏小兵

摘要：　　中国的光伏爆发式的增长，创造过财富神话的历史，至今似乎还可以感觉到繁荣的一息尚存，然而2011年中国的一些组件制造商却面临减产、停产、甚至关门的危机，在危机的背后中国光伏该如何坚强的走下去，如何健康的科学发展，提高中国光伏质量，值得我们光伏业界的同仁去思考。

　　关键词：光伏组件；匹配性；质量检测

　　太阳能是首屈一指的绿色能源，回顾过去的 2010 年，全球光伏系统装机容量达 18GW，是2006 年的 12 倍，而相比上一年度（2009 年）的增幅也颇为显著，高达 142%。2010 年全球逆变器的出货量超过 21GW，组件出货量超过 20GW，其中，逆变器总收益跳升 140% 至 63 亿美元，组件的总收益则一路攀升至 375 亿美元。可以说，尽管欧洲各国政府削减补贴的举措已陆续实施，美国经济亦尚未完全走出金融危机的阴霾，但2010 年对于光伏产业界而言，无疑是斩获颇丰的一年。一路凯歌的同时却无法改变中国光伏两头在外的局面。截至2011年上半年，业内报告显示：2011 年上半年疲弱的欧洲光伏市场需求导致了第二季度末全球太阳能组件库存飙升。与此同时截至而来 2011 年 5 月国家质检总局正计划开展一次全国光伏产业质量抽查，对我国光伏产业存在的质量问题进行整顿。其直接原因在于，随着近年来光伏产业的快速发展，很多缺少技术经验的企业参与进来，其产品质量难以保证，遭到国外客户退货和投诉，引起了中国光伏业界巨大的轰动。

　　如今库存、退货、投诉是 2011 年中国光伏市场出现频率最多的词汇，其背后的主要原因是中国光伏组件的质量出现危机，一些中小企业只顾追求利润，却已牺牲质量为代价。可见出现中国光伏组件之“殇”也不足为奇。以下是我们近几年收集组件在户外出现的质量问题。

　　图 1 中组件渗水是组件在户外使用常见问题之一，目前国内市场原材料种类繁多，难免会存在一些质量问题，而这些质量问题是大多数组件制造商无法检测的，组件渗水主要原因是背板自身的耐候性偏差，自身与 EVA 匹配失效导致脱层等原因。

　　图 2 集中在焊带上脱层的现象很普遍，焊带在焊接过程我们要做预处理，这就恰恰要选用助焊剂，助焊剂的使用无非又会对组件的质量带来隐患，助焊剂的成份与组件制造厂商选用的 EVA匹配吗？ EVA 体系内与焊带金属表面粘结性能稳定吗？这些都是组件焊带出脱层的原因，而这这些问题我们的制造厂商很少会有人去关心，等到出现问题时才去做检测，好的产品不是检测出来的，是我们制造出来的。

　　图 3 背板发黄、EVA 与电池片脱层，在户外使用中紫外线无疑光谱能量最强，是促使背板、EVA 等高分子聚合物材料的主要杀手，为了确保组件使用寿命 25 年，我们使用的材料必须要经受起考验，背板发黄的原因是紫外老化过程中背板内部分子结构出现断链，发黄等现象。电池片与 EVA 出现脱层其主要原因是交联度不达标，国内现在许多组件制造厂家对此还没有足够的认

图 1

图 2




识，EVA交联度的好坏直接影响EVA的热稳定性，材料自身的力学结构及耐候性的综合体现。　　　图 4 热斑的产生毫无疑问的在宣布组件寿命的终结，热斑的产生有很多原因，与组件制造商息息相关的是制作工艺环节、材料的选用匹配环节，制作工艺环节产生热斑主要是焊接虚焊、电池片的隐裂等主要原因，材料的匹配环节是焊带、电池片、EVA、助焊剂，如果出现匹配失效，虚焊、EVA 收缩不稳定导致电池片隐裂破片等现象都会导致热斑出现。

　　图 5 线缆老化是电站常见的现象之一不少线缆厂家在制作工艺和原料的采用都存在诸多问题，耐老化材质很多原料需要进口，而国内的原料在使用寿命相比大不如国外，厂家为降低成本铤而走险选用质量一般的原料，其电性能，机械性能，耐老化性能都无法得到保证。而我们的组件制造商质量意识薄弱，也恰恰为质量危机埋下伏笔。

　　图 6 为灌封接线盒烧毁，再此举例灌封接线盒与常规接线盒都存在烧毁的症状，灌封接线盒的出现在密封性大大得到提高，与此同时也出现问题，灌封胶的质量直接影响其使用寿命，如果导热率偏高，盒体内的热量来不及散热高温会促使胶体老化，电气间出现短路，最后烧毁。而灌封胶的选用与使用过程也会带来质量隐患，这些都是值得关注和检测的问题。

　　图 7 为 IEC61215 机械载荷实验，按照测试条件模拟试验组件承受冰和雪重压的能力，则本试验最后一次循环，加于组件前表面的负荷应从2 400Pa 增至 5 400Pa，组件边框的型材户外的抗机械强度也是评定组件使用寿命重要的依据之一，我们可以想象一下这样的产品一旦被光伏电站采用，真正损失的又会是谁呢？

　　图 8 为 IEC61215 热循环实验后 EL 测试图，使组件的温度在 -40℃ ±2℃和 +85℃ ±2℃之间循环。最高和最低温度之间温度变化的速率不超过 100℃ /h，在每个极端温度下，应保持稳定至少 10min，高分子聚合材料高温下易被氧化，材

图 3

图 4

图 5

图 6




料自身的热膨胀，高温、低温热应力等导致电池片隐裂及破片等现象，晶硅组件封装材料的原料被美国杜邦、日本三井化学等垄断大部分市场，中国厂商没有定价权、国内生产工艺与技术还有待提升，在市场竞争日益激烈的环境下，缺少行业标准，缺少质量监控，缺少核心技术专利等。目前国内的发行的光伏标准绝大部分是采用欧盟 IEC 委员会改编过来的，可见一个民族产业的壮大不是一朝一夕的事情。

　　以上我们看到的质量问题只是冰山一角，能源危机之下带来巨大的光伏市场，而要想把这块蛋糕做大是我们光伏企业共同的愿望，中国的光伏企业要想做强，做大，必须要以技术为根本，才能有质量之保证。国家政府给予更多支持同时也要严格把控质量监督的职权。2012 这一年带有太多的神秘色彩，中国作为能源大国，面临世界环境多方面的危机，光伏作为中国发展低碳经济渠道之一，中国光伏的道路可谓路漫漫其修远兮，也希望光伏业界的同仁为我们的中国的光伏事业贡献自己的一份力。

　

图 7图 8


Boost 电路在光伏发电系统中的应用Gao

　　摘要 : 由双级式光伏发电系统的应用要求选

择 Boost 电路做为系统的 DC-DC 变换器，在分析

了 Boost 电路工作原理的基础上，详细介绍了

Boost 电路关键参数的计算、在光伏系统中的作

用及控制策略，最后给出了实际光伏发电系统中

前端 Boost 电路的实验波形，验证了设计的正确

性。

关键词：光伏发电系统；Boost 电路；MPPT

　　0 前言　　双级式光伏发电系统由 DC/DC 和 DC/AC 两级电路组成 ,DC-AC 环节负责将直流电能转换为交流电能，DC-DC 变换电路将池板输出电压升压后再输入至 DC-AC 逆变器直流侧，一方面给 DC-AC变换器提供一个较高的输入电压，另一方面完成最大功率跟踪，Boost电路结构简单，转换效率高，常被选为两级式光伏发电系统的 DC-DC 变换器，本研究主要介绍光伏发电系统中 Boost 电路的参数设计及控制策略。

　　1 boost 电路拓扑及工作原理

　　Boost 电路是一种将输入电压升高的非隔离直直变换器，通过控制开关管的占空比可以控制升压变换器的输出电压。根据电感电流是否连续，Boost 变换器可分为连续工作模式、临界连续工作模式和不连续工作模式，实际光伏发电系统要求运行在连续工作状态，电路拓扑如图 1所示：

　　假设电感足够大，流过电感的电流连续，流过电感上的电流始终大于零，开关周期为 T，,则开通时间为 DT, 关断时间为 (1-D)T, D 为占空比。

　　图 2 为开关管导通期间的等效电路，在 S 导通期间，太阳能电池板输出电压加在电感两端，电感电流线性增加，电感电流的增量为：

　　图 3 为开关管关断期间的等效电路，在开关管 S 关断期间，流过电感的电流经续流二极管 D流给输出侧，电源与电感储存的能量同时给电容充电，电感电流线性减小，电感电流的减小量为：

　　稳态工作时 , 开关管 S 导通期间的电流增量等于关断期间的电流减小量，由式 1-1 与 1-2 可得到输入电压与输出电压之间的关系为：

　　忽略电路损耗，根据功率守恒，可以得到平均电流与占空比之间的关系为：

根据公式 1-3 和公式 1-4，可知改变开关管的占空比可以控制系统按照希望的电压运行。



图 1 Boost 电路拓扑图

图 3 开关管 S关断




　　2. Boost 电路硬件设计　　　　Boost 主电路设计中升压电感参数和输出

支撑电容参数最为重要，电感参数直接影响到

Boost 电路的工作工况和纹波大小，而输出的支

撑电容参数影响两级光伏发电系统中 DC-DC 与

DC-AC变换器之间的能量交换及直流电压的稳定，

针对这两个参数对 Boost 电路进行设计。

　　2.1 升压电感设计

　　Boost 电路中升压电感的设计基于电流连续

和电流纹波两个方面，从充分利用电路提高转换

效率考虑，首先电感值的选取至少能使电路工作

在连续状态下，按电流临界连续设计时的电感 L

取值应满足：开关管导通期间电感电流上升，关

断期间电感电流减小，在下次开通时刻恰好电流

减小为零，此时流过电感的平均电流为开关管导

通期间电感电流增量的一半，有下式成立：

　　由公式 1-5 可以推导出升压电感 L取值为：

其中：U2——输出直流电压；

Udc——太阳能池板输出电压；

IL——流过电感的平均电流；

I2——输出直流电流；

f——开关管开关频率；

T——开关管开关周期；

D——开关管导通占空比。

　　按电流纹波指标设计时电感 L 取值应满足：

当开关管导通占空比最小时，电流纹波应满足一

定条件，一般纹波电流不超过电感平均电流的

30%。所以下面的公式成立：

　　由公式 1-7 可以推导出升压电感 L取值为：

其中，Udcmax——太阳能池板输出最大电压

Dmin——导通占空比最小值；

IL——电感电流；

r——纹波系数。

　　按照公式 1-7 和公式 1-8 计算极限条件下的

电感，从两个计算结果中取较大值作为参考电感

量。

　　2.2 中间直流支撑电容设计

　　在双级式光伏发电系统中，需在 DC-DC 变换

器输出侧加电容，其主要作用如下：

　　（1）缓冲 DC-DC 变换器与 DC-AC 逆变器之

间的能量交换，稳定直流母线电压；

　　（2）抑制直流母线谐波电压。

　　综合考虑以上两个方面进行设计。首先支撑

电容要能够承受纹波电流。对于采用 SVPWM 算

法的 PWM 整流器，直流侧纹波电流有效值约为相

电流有效值的 55％，纹波电压按经验可以取额

定值的 3%，电容值应满足下述关系：

其中， Irms——流过电容的纹波电流；

Ia——a相电流有效值；

Urms——电容上的纹波电压；

f——开关管开关频率。

　　其次，在变流器突加负载时，中间直流电压

要能满足动态响应性能的要求，即当系统突加

50％负载时，在电压环 PI 调节器调用时间间隔

内，中间直流电压最大波动小于ε倍额定电压，

见公式 1-10：

其中，P0——额定输出功率。

　　按照公式 1-9 和公式 1-10 计算电容值，选




取较大者作为参考电容值。

　　3.boost 电路控制策略

　　3.1 控制电路

　　光伏发电系统中前级 Boost 电路主要作用为

升压和 MPPT 控制，控制回路首先将池板电压、

电流及中间直流电压通过传感器完成实时测量，

二次信号经调理电路后通过 A/D 转换最终传入

DSP 芯片完成 MPPT 算法，DSP 经计算后输出脉冲

信号，经驱动功率放大电路后控制开关管的导通

关断，整个系统采用 TI 公司的 TMS320F2812DSP

芯片作为控制核心，驱动板由 SCALE 驱动模块

2SD0435T 与 concept 公司推荐的的外围电路组

成，具备完善的 IGBT 过流故障保护功能。控制

电路见图 4：

　　3.2 MPPT 控制

　　本文所研究系统最大功率跟踪采用扰动观测

法，这种方法的思想是控制池板输出电压增加扰

动量 ΔU，在新建立的电压 U+ΔU 下测量光伏池

板输出电压与电流，计算对应功率，与上次功

率比较，若功率增加，继续同方向增加扰动量

ΔU；扰动后功率值减小，则往反方向扰动，进

行简单的运算和比较即可，控制流程如图5所示：

　　4 试验验证

　　按照以上方案设计了应用于实际光伏发电系

统的 Boost 电路，系统最大功率跟踪方式为扰动

观测法，实验采用了瑞士瑞佳通 10kW 直流可编

程电源作为光伏模拟电源，给定 I-V 曲线的理论

最大功率跟踪点为：Pmax=4.4kW, Umpp=530V,

Impp=8.3A，针对电路的MPPT跟踪特性进行实验，

图 6 为 Boost 电路跟踪到最大功率点附近时模拟

电源的输出直流电压、电流波形。

　　蓝色波形为模拟电源输出的直流电流波形，,

测得有效值为 8.17A, 黄色波形为模拟电源输出

的直流电压波形，测得有效值为 518V，计算得

此时输出功率 P=4.23kW，与理论最大功率点有

0.17kW 的偏差，这部分微功率损失是由于扰动观

测法原理造成的，系统稳态时，不断的扰动使得

系统在最大功率点附近振荡运行。

　　5. 结语

　　主要研究了光伏系统中DC/DC变换器的应用，

首先结合光伏系统特点选用了 Boost 电路，在介

绍了拓扑和工作原理后，深入地进行了 Boost 电

路主要参数的计算及控制策略的研究，最后通过

实验验证了设计的可行性。本实验为光伏发电系

统中 DC/DC 变换器的设计提供了一种方案。

　

图 4 Boost 电路控制电路图

图 5 扰动观测流程

图 6 模拟电源输出电压、电流波形


答疑解惑/Q&A


单晶电池片漏电大的影响因素　　提问：　　切痕片中有的片子漏电挺大的，到0.6左右，请问漏电大都和哪些因素有关？　　　　网友解答：　　1." 母硅 " 金属杂质含量 , 氧含量 , 位错分布和数量 ,以及无力缺陷 (如线痕 )；　　2. 扩散厚度和均匀性 ,扩散工艺污染；　　3. 镀膜工艺污染；　　4. 浆料污染（主要是边缘铝）；　　5. 过烧致使烧穿；　　6. 工艺过程导致的隐裂；　　7. 外部对镀膜 / 扩散层的划伤。不是工艺因素，但很常见。

　　Isc 由什么因素决定？　　提问：　　Isc 由什么因素决定？

　　网友解答：　　电池片短波长响应决定了电池的 Isc，所以要提高 Isc 就必须要想办法提高短波响应，可以从以下几个方面考虑：　　1. 硅片少子寿命 (硅片质量 )；　　2. 前表面复合和死层分布 (钝化和扩散 )；　　3.P-N 结浓度梯度分布 (扩散 )；　　4. 光陷构造 (绒面和减反射膜 )；　　5. 受光面积 (印刷 )；　　6.粉尘和金属离子沾污(清洁,净化,清洗,卫生等 )。

　　为什么要测量电池的漏电流？　　提问：　　为什么要测量电池的漏电流？

　　网友解答：　　首先要清楚暗电流、反向饱和电流和漏电流的关系。　　暗电流也称无照电流，是指在没有光照的条件下，给PN结加反偏电压（N区接正，P区接负），此时会有反向的电流产生，这就是所谓的暗电流，对单纯的二极管来说，暗电流其实就是反向饱和电流，但是对太阳能电池而言，暗电流不仅仅包括反向饱和电流，还包括薄层漏电流和体漏电流。　　反向饱和电流指给 PN 结加反偏电压时，外加的电压使得 PN 结的耗尽层变宽，结电场（即内建电场）变大，电子的电势能增加，P 区和 N区的多数载流子（P 区多子为空穴，N 区多子为电子）就很难越过势垒，因此扩散电流趋近于零，

但是由于结电场的增加，使得 N 区和 P 区中的少数载流子更容易产生漂移运动，因此在这种情况下，PN结内的电流由起支配作用的漂移电流决定。漂移电流的方向与扩散电流的方向相反，表现在外电路上有一个留入 N 区的反向电流，它是由少数载流子的漂移运动形成的。由于少数载流子是由本征激发而产生的，在温度一定的情况下，热激发产生的少子数量是一定的，电流趋于恒定。　　漏电流：我们都知道，太阳能电池片可以分3层，即薄层（即 N区），耗尽层（即 PN 结），体区（即 P 区），对电池片而言，始终是有一些有害的杂质和缺陷的，有些是硅片本身就有的，也有的是我们的工艺中形成的，这些有害的杂质和缺陷可以起到复合中心的作用，可以虏获空穴和电子，使它们复合，复合的过程始终伴随着载流子的定向移动，必然会有微小的电流产生，这些电流对测试所得的暗电流的值是有贡献的，由薄层贡献的部分称之为薄层漏电流，由体区贡献的部分称之为体漏电流。　　测试漏电流的目的：　　（1）防止击穿。如果电池片做成组件时，电池片的正负极被接反，或者组件被加上反偏电压时，由于电池片的暗电流过大，电流叠加后会迅速的将电池片击穿，不过这样的情况很少发生，所以测试暗电流在这方面作用不是很大。　　（2）监控工艺。当电池片工艺流程结束后，可以通过测试暗电流来观察可能出现的工艺的问题，前面说过，暗电流是由反向饱和电流和薄层漏电流以及体漏电流组成的，分别用 J1,J2,J3表示，当我们给片子加反偏电压时，暗电流随电压的升高而升高，分 3个区，1区暗电流由 J2 起支配作用，2 区由 J3 起支配作用，3 区由 J1 起支配作用，3 个区的分界点由具体的测试电压而决定的。为什么暗电流会随电压升高而增大呢？大家知道当有电压加在片子上时，对硅片有了电注入，电注入激发出非平衡载流子，电压越大激发的非平衡载流子越多，形成的暗电流越大，暗电流的增长速度随电压越大而变慢，直到片子被击穿。一般我们测试暗电流的标准电压为 12V，测得的曲线和标准的曲线相比后，可以的出片子的基本情况。如在 1 区我们发现暗电流过大则对应的薄层区出了问题，2 区暗电流过大，说明问题出在体区，同样 3 区出现问题，说明我们的结做的有问题，扩散，丝网印刷，温度等参数都会影响暗电流，只要我们知道哪出了问题，就可以根据这去找出问题的原因，所以测试暗电流对工艺的研究是很有用的。　　　　　　[ 编者按 ] 本贴根据 solarzoom 论坛帖子整理，

不代表 solarzoom 的观点。




产品 1月初至 1月末涨跌涨跌幅

国产硅料 10 元 / 公斤 4.76%

进口硅料 5美元 /公斤 20.00%

单晶 125 硅片一线厂商 0.2 元 / 片 2.78%

二线厂商 0.2 元 / 片 2.94%

单晶 156 硅片一线厂商 -0.2 元 / 片 -1.67%

二线厂商 0.0 元 / 片 0.00%

多晶 156 硅片一线厂商 0.0 元 / 片 0.00%

二线厂商 0.2 元 / 片 2.47%

单晶 125 电池片一线厂商 0.1 元 / 瓦 2.56%

二线厂商 0.1 元 / 瓦 2.86%

单晶 156 电池片一线厂商 0.0 元 / 瓦 0.00%

二线厂商 0.1 元 / 瓦 2.78%

多晶 156 电池片一线厂商 0.1 元 / 瓦 2.94%

二线厂商 0.2 元 / 瓦 6.67%

单晶 190W 组件一线厂商 -0.1 元 / 瓦 -1.49%

二线厂商 -0.1 元 / 瓦 -1.64%

单晶 245W 组件一线厂商 -0.1 元 / 瓦 -1.43%

二线厂商 -0.1 元 / 瓦 -1.54%

多晶 230W 组件一线厂商 -0.2 元 / 瓦 -2.99%

二线厂商 -0.1 元 / 瓦 -1.67%

　　回顾1月份光伏整体市场，由于春节前终端需求放缓，且价格持续处于低位，部分企业亏损严重，

较多企业处于停产或提前放假状态，节后且对今年行情稍微看好，上游跃跃欲试抬高价格，但下游

持续出货不佳，价格较低，目前除单晶品种上调较为明显，其他品种价格与节前价格变动幅度较小。

　　硅料方面，由于节前整体行情趋冷，需求缓慢，节后铸锭、切片企业虽然陆续开工，但节日气

氛依旧浓郁，市场运作仍未正式步入正轨，加上较多企业节前已备好货，目前只有前期备料不足企

业的近期适当补仓以备正常运营所需。目前硅企除部分处于技改或观望状态，未开工生产，已开工

生产企业也多未开满运行来降低风险，。

　　硅片方面，目前节后部分企业对后市看法略显乐观，认为价格上涨可能性较高，除部分清库存

回笼资金企业之外，已开工企业目前对外报价较为谨慎，加上刚开工，硅棒较多还处于观望，生产、

询单等暂未启动，整体市场成交依然较为平淡。

　　电池片方面，现开工企业的订单多以年前或老客户为主，报价多与年前报价持平个别处于低位

的价格有所回调，但幅度较小，且上游厂家普遍开工稍晚，目前整体观望气氛浓重，较多寄希望于

整个产业链复工后、静观市场发展再做定夺。

　　组件方面，节后组件企业陆续复工，但企业普遍反映节日期间接单极少，节后询单较多为现货，

有库存出货厂家价格暂与节前持平，但节后上游品种涨价意愿较为强烈，下游企业认为采购压力或

比较巨大。且对于对于原本依赖欧洲市场发展的企业，面对如今西班牙补贴取消，意大利市场因欧

债危机资金流动性差，也在努力寻找新兴市场。

1月份光伏行业价格分析

solarzoom pv magazine vol.2012.02

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