为什么光伏转化率低

河南地区光伏发电转化率是15%左右。光伏发电普遍的转化率在13%-18%之间，反应的是光照光能转化成电能的转化率。如果是问河南地区的年转化总电量，就要考虑晴天天数占比和每天平均光照时间了。

晴天在太阳光垂直照射的条件下，商用光伏多晶硅组件的光电转换效率能达到12%-17%，多晶硅能达到17%-20%。多晶硅在弱光条件下发电效率比单晶硅好，单晶硅在太阳光垂直照射条件下效率比多晶硅好。

光伏组件（solar module）即太阳电池组件，由于单片太阳电池输出电压较低，加之未封装的电池由于环境的影响电极容易脱落，因此必须将一定数量的单片电池采用串、并联的方式密封成光伏组件，以避免电池电极和互连线受到腐蚀。

光伏组件按太阳电池的材料分为晶体硅太阳电池组件和薄膜太阳电池组件。

薄膜光伏电池具有轻薄、质轻、柔性好等优势，应用范围非常广泛，尤其适合用在光伏建筑一体化之中。如果薄膜电池组件效率与晶硅电池相差无几，其性价比将是无可比拟的。在柔性衬底上制备的薄膜电池，具有可卷曲折叠、不拍摔碰、重量轻、弱光性能好等优势，将来的应用前景将会更加广阔。

目前非晶硅薄膜转化率9%左右。非晶硅的转化率却有希望提升得更高。 晶硅光伏组件安装后，暴晒50——100天，效率衰减约2——3%，此后衰减幅度大幅减缓并稳定有每年衰减0。5——0。8%，20年衰减约20%。单晶组件衰减要约少于多晶组件。非晶光做组件的衰减约低于晶硅。

因此，提升转化率、降低每瓦成本仍将是光伏未来发展的两大主题。无论是哪种方式，大规模应用如果能够将转化率提升到30%，成本在每千瓦五千元以下（和水电相平），那么人类将在核聚变发电研究成功之前得到最为广泛、最清洁、最廉价的几乎无限的可靠新能源。

柔性太阳能电池板目前主要有5大类，具体转化率如下：

一、有机太阳能光伏电池转化效率：8%左右。

二、非晶硅太阳能光伏电池转化效率：10%-12%。

三、铜铟镓硒太阳能光伏电池转化效率：14%-18%。

四、碲化镉太阳能光伏电池转化效率：16%-18%。

五、砷化镓太阳能光伏电池转化效率：28%-31%。

柔性太阳能电池板是世界太阳能产业的新兴技术产品，它是由树脂包封的无定形硅作为主要光电元件层平铺在柔性材料制成的底板上制成的太阳能电池板。特点是：可弯曲折叠，便于携带。但转换效率稍低于普通的硬性太阳能电池板。

利用太阳能发电在技术上早已成熟。但迄今为止所有硅太阳能电池存在的最大问题是：它必须加工成坚硬的板块状电池板。这就限制了它的许多日常用途。

日本东京佳能公司的科研人员去年发明了一种由新材料制成的柔性太阳能电池板。其特点是：由树脂包封的无定形硅作为主要光电元件层平铺在柔性材料制成的底板上。这种新型太阳能电池能任意弯曲成为曲面状或任何不规则形状。

它能安置在流线型汽车的顶部、帆船、赛艇、摩托艇的船舱表面以及房屋等建筑物的楼顶与外墙面上以便充分利用丰富的太阳能并将其转化成电流。这种电流可贮存在蓄电池中以便产生动力或作为能源。

对于光热发电的效率一般是指整个电站的全年电站发电效率在16%（槽式）左右，这个效率是整个电站的也就是从光学效率78%左右，到光热效率60%左右，再到热损，到汽轮机效率30%左右，也就是最后电站效率16%左右。

系统效率

=

电池组件的转换效率X逆变器效率X系统损耗。

面积X转换效率X1000W/M2=功率。

即：

太阳电池组件的计算方法如下：组件STC状态下的标称功率/(组件面积*1000).

以标称功率为180Wp,组件外形尺寸为1580×808×50mm（长×宽×厚度）,72块125×125mm的电池片串联封装成的组件为例,组件效率为：180/(1.58×0.808×1000)=0.1410=14.10%.

这个15%-18%的转换率是太阳能的转换率，太阳能发电，每平米发电量在120w左右。

1000W的单晶板是设计好的，它一小时发电量就是一度电。1000W*1H=1度电。

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我们大家都知道，太阳光电池主要功能在将光能转换成电能，这个现象称之为光伏效应。但是这就使得我们在选取太阳能电池板原材料的时候，产生了众多不便的因素。要求我们必须考虑到材料的光导效应及如何产生内部电场。不仅要吸光效果，还需要看它的光导效果。所以材料的选取对于光伏发电来说是一项很大的约束。必须充足了解太阳光的成分及其能量分布状况，从太阳能发展的情况来看，材料的选取仍旧是个待提高的突破点。即使在非常高效的材料下进行光电转换，它的效率仍然很低。据2008中国能源投资论坛中最新报告可知，上海市纳米专项基金的支持下，经过3年多实验与探索，已经研制出一块新型仿生太阳能电池。它的光电转化效率已超过10%，接近11%的世界最高水平。从数据我们能够看出，11%这个极低的水准却是世界上无法逾越的高度。因此，太阳能光伏发电的转换效率低，依旧是国家乃至世界研究组一直以来希望妥善解决的问题。但太阳能电池的转换效率正在不断被刷新，目前（2015年）最高的转换效率已经达到46.0%。

2014年，隆基的金刚线切割技术得到应用，单晶硅开始引领技术前沿，电池片变薄，转化率达到了13%。

中间经历一些小的技术和工艺研进，转化率都有小规模提升。后来又出来了perc技术使得当前主力组件的转化率提升到了21%左右。

当前的新技术有ibc和hpbc，topcon和hjt异质结以及钙钛矿技术。其中ibc和hpbc都属于背接触式，工艺较复杂的制造方式。转化率提升到了23%左右，隆基还生产了带功率优化器的组件。个人认为ibc和hpbc只能是个效率提升的量变产品，以提高工艺水平难度，转化率提升不太多的产品应该只是过渡产品。毕竟工艺复杂就没有价格下降空间。

业内最为关注的还是topcon和hjt异质结技术，这两种技术在转化率提升上都只能做到2%至5%。由于晶硅的转化率极限只有29%，能提升到23%或25%也很大了。其中topcon技术可以由原来的产线把工艺流程减二加三来完程，所以有几家大厂已经可以批量出货，价格高昂。HJT异质结技术由于需要新建产线，而且产线造价比topcon贵40%，所以目前还没有规模出货的。但是HJT异质结技术，工序只有六道，成产成本低，但是需要用低温银浆，量产较小时，没有价格优势。如果以后大量量产，低温银浆一定能够国产化，硅片采用钨丝切割技术，降本空间会非常大。但是无论topcon还是异质结，量产功率也就达到25%。

钙钛矿技术理论转化效率可达36%，但是由于衰减比较快，行业内还没有哪家能够克服这个问题。有一家大厂说自己量产了十几兆瓦，可信度不高。

以后还要发展晶硅和钙钛矿的叠层技术，效率到底能达到多少不是众说纷纭，毕竟到目前还没能解决钙钛矿的衰减问题。