基于MRT程序模拟多晶太阳能电池组件不同结构对其光谱特性与电性能的影响

摘要

不同模型在短波长处存在一个反射峰，这个反射峰随着Si Nx折射率的增加而红移，进而影响可见光波段电池片的吸收。还存在一个反射低谷随着折射率的增加而红移，所以必须控制反射峰位置处于短波长处，反射谷位置处于可见光波段。多晶片模型显示折射率为2.0以下时光谱匹配度较好，这与实际生产存在较大差异。绒面高度对组件反射率和电池吸收率有着明显的作用。当绒面高度为2μm和2.6μm时，其组件输出功率达到最大，对比各项电性能指标和电池吸收率，可以确定绒面高度在2μm左右时为最佳。反射膜厚度对组件反射率和电池吸收率有着明显的作用。当反射膜厚度为78 nm时，其组件输出功率最大，反射率最低，电池片吸收也较强。故反射膜厚度在78 nm为最佳。玻璃反射膜厚度的增加导致电池片吸收下降，其他层吸收增加，当玻璃反射膜厚度为140 nm时，组件反射率达到最大。当玻璃反射膜厚度为120 nm时，组件反射较低，电池吸收较高，从电性能方面看主要为电流增加，效率提高。故玻璃反射膜120 nm时组件效果最佳。随着玻璃厚度的增加，组件的输出功率下降，这是由于玻璃层具有一定的吸收作用，玻璃越厚吸收越大，导致电池片接受的光减少，效率降低。光学模拟结果显示，EVA的增厚可适当降低组件的反射率，但其增厚时EVA对光的吸收增强，这使得电池片接收的光减弱。EVA的厚度会极大程度的影响电池片的电流，最终影响组件的整体效率。