光伏电池效率
光伏电池中国最高转换效率的发布旨在全面、系统、权威、及时地展示我国光伏电池达到的光电转换效率最高水平，进一步推动我国光伏技术的创新发展。此次共发布了晶体硅(Crystalline Si)电池、砷化镓(GaAs)电池、铜铟镓硒(CIGS)电池、钙钛矿(Perovskite)电池和有机(Organic)电池等5大类型，12种不同结构光伏电池的中国最高效率。其中，5种结构光伏电池的中国效率也是该类电池转换效率的世界纪录。
图片：主持人英利CTO宋登元先生
我国晶体硅光伏电池最高效率取得了突破性进展。阿特斯创造了多晶硅PERC电池22.8%中国最高效率，也创造了世界多晶硅电池的效率纪录。隆基创造了单晶硅PERC电池24.03%的中国最高效率。继PERC电池之后，我国HIT电池和TOPCon电池技术发展迅速，汉能创造了HIT电池24.85%的中国最高效率，天合创造了24.58%N型单晶硅TOPCon电池中国最高效率。这四种晶体硅电池的最高效率都是利用大硅片面积(约244.6cm2)取得的，表明了我国在大面积晶体硅光伏电池研发和产业化方面达到了国际领先水平。这些成果必将快速向光伏产业转移，推动实验室成果的产业化，使我国在晶体硅电池的产业化技术方面持续保持国际先进水平，支撑我国光伏产业持续发展。
薄膜光伏电池效率持续保持领先优势。汉能创造了29.1% 单结砷化镓电池的中国最高效率，也是世界单结砷化镓电池的效率纪录。同时，汉能也创造了在玻璃基板上铜铟镓硒电池22.92%的最高效率，以及在柔性基板上铜铟镓硒电池20.56%的中国最高效率。
钙钛矿光伏电池技术突飞猛进。杭州纤纳多次刷新了钙钛矿电池小组件效率的世界纪录，创造了7片电池串联微型组件效率17.25%的中国效率纪录，以及28片电池串联组件效率14.30%的中国效率纪录。中国科学院半导体所创造了单结钙钛矿电池效率23.7%的最高效率纪录，南京大学创造了钙钛矿叠层电池效率22.2%的最高效率纪录。
有机光伏电池研究持续保持国际领先。华南理工大学创造了有机光伏电池16.48%中国效率纪录，也是该类电池的世界最高效率。
与2018年光伏电池中国最高效率比较，2019年有8种类型的电池刷新了2018年的效率纪录!表明我国光伏领域的研究创新能力在不断增强，推进了光伏电池效率的快速提升，有力支撑了我国光伏产业做大做强。多晶硅PERC电池效率由22%提升至22.8%，单晶硅PERC电池效率由23.1%提升至24.03%，HIT电池效率由23.7%提升至24.85%，TOPCon电池效率由23.1%提升至24.58%，单结GaAs电池效率由28.8%提升至29.1%，玻璃基板上的CIGS电池效率由21.2%提升至22.92%，钙钛矿单结电池效率由23.32%提升至23.7%，钙钛矿微组件效率由16%提升至17.25%。相信未来我国不仅会有更多的光伏电池打破中国效率纪录，也会创造更多的世界效率纪录
发电率不错，太阳能光伏发电发电过程简单，没有机械转动部件，不消耗燃料，不排放包括温室气体在内的任何物质，无噪声、无污染；太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。
因此，与风力发电、生物质能发电和核电等新型发电技术相比，光伏发电是一种最具可持续发展理想特征(最丰富的资源和最洁净的发电过程)的可再生能源发电技术，具有以下主要优点。
①太阳能资源取之不尽，用之不竭，照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。而且太阳能在地球上分布广泛，只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统，不受地域、海拔等因素的限制。
②太阳能资源随处可得，可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路所造成的电能损失。
③光伏发电的能量转换过程简单，是直接从光能到电能的转换，没有中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动，不存在机械磨损。根据热力学分析，光伏发电具有很高的理论发电效率，可达80％以上，技术开发潜力巨大。
④光伏发电本身不使用燃料，不排放包括温室气体和其它废气在内的任何物质，不污染空气，不产生噪声，对环境友好，不会遭受能源危机或燃料市场不稳定而造成的冲击，是真正绿色环保的新型可再生能源。
⑤光伏发电过程不需要冷却水，可以安装在没有水的荒漠戈壁上。光伏发电还可以很方便地与建筑物结合，构成光伏建筑一体化发电系统，不需要单独占地，可节省宝贵的土地资源。
⑥光伏发电无机械传动部件，操作、维护简单，运行稳定可靠。一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电，加之自动控制技术的广泛采用，基本上可实现无人值守，维护成本低。
光电转化效率,即入射单色光子-电子转化效率(monochromatic incident photon-to-electron conversion efficiency，用缩写IPCE表示)，定义为单位时间内外电路中产生的电子数Ne与单位时间内的入射单色光子数Np之比.其数学表达式见公式：IPCE= 1240 Isc / (l Pin)其中Isc、l和Pin所使用的单位分别为μA cm-2 、nm和W m-2。
光伏电池，光电转换效率最高多少？
在大气质量为AMl.5的条件下测试,
硅太阳能电池的理论光电转换效率的上限值为33%左右:
商品硅太阳能电池的光/电转换效率一般为12%～15%
高效硅太阳能电池的光/电转换效率一般为18%～20%
近日从中科院合肥物质科学研究院获悉，该院固体所科研人员近日在钙钛矿太阳能电池领域研究取得新进展，开发了一种无有机电子传输层的新型高效钙钛矿太阳能电池，其利用金属钛作为电子传输层制备的钙钛矿电池的光电转换效率达到18.1%，这是目前金属材料与钙钛矿层直接接触器件所达到的最高效率。
美国科学家设计出了一款新型太阳能电池并制造出了模型。这种太阳能电池整合了多块电池，这些电池堆叠成能捕获太阳光谱几乎所有能量的单个设备，可将44.5%的直射太阳光转化为电力，有潜力成为世界上最高效的太阳能电池，而目前大多数太阳能电池的光电转化效率仅为25%。
官W：华夏能源网
参考资料：百度百科——光电转化效率
1)组件面积——辐射量计算方法。
光伏发电站上网电量Ep计算如下：
Ep=HA×S×K1×K2式中：
HA——为倾斜面太阳能总辐照量(kW·h/m2)
S——为组件面积总和(m2)
K1 ——组件转换效率
K2 ——为系统综合效率。
综合效率系数K2是考虑了各种因素影响后的修正系数，其中包括：
1) 厂用电、线损等能量折减
交直流配电房和输电线路损失约占总发电量的3%，相应折减修正系数取为97%。
2) 逆变器折减
逆变器效率为95%~98%。
光伏电池的效率会随着其工作时的温度变化而变化。当它们的温度升高时，光伏组件发电效率会呈降低趋势。一般而言，工作温度损耗平均值为在2.5%左右。
除上述各因素外，影响光伏电站发电量的还包括不可利用的太阳辐射损失和最大功率点跟踪精度影响折减、以及电网吸纳等其他不确定因素，相应的折减修正系数取为95%。
这种计算方法是第一种方法的变化公式，适用于倾角安装的项目，只要得到倾斜面辐照度(或根据水平辐照度进行换算：倾斜面辐照度=水平面辐照度/cosα)，就可以计算出较准确的数据。
1、太阳辐射量：太阳能电池组件是将太阳能转化为电能的装置，光照辐射强度直接影响着发电量。各地区的太阳能辐射量数据可以通过NASA气象资料查询网站获取，也可以借助光伏设计软件例如PV-SYS、RETScreen得到。
2、太阳能电池组件的倾斜角度： 从气象站得到的资料，一般为水平面上的太阳辐射量，换算成光伏阵列倾斜面的辐射量，才能进行光伏系统发电量的计算。最佳倾角与项目所在地的纬度有关。大致经验值如下：
A、纬度0°～25°，倾斜角等于纬度
B、纬度26°～40°，倾角等于纬度加5°～10°
C、纬度41°～55°，倾角等于纬度加10°～15°
3、太阳能电池组件转化效率
4、系统损失：和所有产品一样，电站在长达25年的寿命周期中，组件效率、电气元件性能会逐步降低，发电量随之逐年递减。除去这些自然老化的因素之外，还有组件、逆变器的质量问题，线路布局、灰尘、串并联损失、线缆损失等多种因素。 一般光伏电站的财务模型中，系统发电量三年递减约5%，20年后发电量递减到80%。
5、组合损失： 凡是串联就会由于组件的电流差异造成电流损失并联就会由于组件的电压差异造成电压损失而组合损失可达到8%以上，中国工程建设标准化协会标准规定小于10%。
据报道，世界三大再生能源研究机构之一的德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所使用了一种由砷化镓制成的薄光伏电池，获得了68.9%的转化效率。
光伏组件的效率可以描述为从太阳光到电能的转换率。
