雙玻雙面發(fā)電組件通俗點理解就是正、反面都能發(fā)電的組件，組件正面接收太陽光直射光發(fā)電，背面通過吸收背景的反射光和周圍的散射光來發(fā)電，在條件比較理想時，能提高組件20%到30%的發(fā)電量。由于背面發(fā)電量受背面接收的光強影響很大，下面就影響雙玻雙面發(fā)電組件背面發(fā)電的因素進行了研究。

1、組件朝向?qū)M件發(fā)電效率的影響

由于地理位置的原因，北半球的常規(guī)組件都是朝南以一定的角度安裝，當(dāng)組件處于最好安裝角度時，年平均接收的太陽光輻射量最大，常規(guī)組件系統(tǒng)發(fā)電量最大。而雙玻雙面發(fā)電組件的正、背面發(fā)電特性，決定了其不僅可以以傳統(tǒng)的方式安裝，還可以東西向垂直安裝。東西向垂直安裝方式，簡單點講就是把組件垂直起來，組件的正反面，一面朝東，另一面朝西。這樣雙玻雙面發(fā)電組件不論是上午還是下午都可以最大限度的接收太陽光輻射，這導(dǎo)致了雙玻組件有兩個發(fā)電高峰。

IEFE于2014年5月18日在瑞士溫特圖爾使用兩塊255W的雙玻雙面發(fā)電組件做了安裝朝向?qū)Ρ葘嶒灐＝?jīng)過測試，東西方向垂直安裝的組件日發(fā)電量2.20kWh，而標(biāo)準(zhǔn)安裝角度30度的組件日發(fā)電量為2.03kWh，東西方向垂直安裝的組件比標(biāo)準(zhǔn)安裝角度30度的組件多發(fā)電8.4%。

由此可以得出：組件東西向垂直安裝要優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)度角安裝。

2、安裝角度對組件發(fā)電效率的影響

常規(guī)組件在沒有安裝單軸或雙軸自動跟蹤系統(tǒng)的情況下，只能按一定的角度安裝，被動的接收太陽光輻射；相同的安裝角度下（其它條件完全相同），雙玻雙面發(fā)電組件在正面接收太陽光直射時，背面也在接收地面和其它方向的反射光和散射光，正、背面同時在發(fā)電，相比于常規(guī)組件優(yōu)勢明顯。三洋曾在日本大阪做過對比實驗，系統(tǒng)安裝于反射率為0.3的混凝土地面，離地高度6.6英尺（約2米），實驗結(jié)果顯示：安裝角度為0度時（即水平安裝），雙玻雙面發(fā)電系統(tǒng)比常規(guī)系統(tǒng)多發(fā)電5%；安裝角度為30度時，雙玻雙面發(fā)電系統(tǒng)比常規(guī)系統(tǒng)多發(fā)電7%；安裝角度為90度時，雙玻雙面發(fā)電系統(tǒng)比常規(guī)系統(tǒng)多發(fā)電34%。

實驗得出：安裝角度從0到90度，角度越大雙玻雙面發(fā)電系統(tǒng)相比于常規(guī)系統(tǒng)優(yōu)勢越大。

3、不同反射背景對組件發(fā)電效率的影響

雙玻雙面發(fā)電組件安裝位置的背景反射率決定了背面發(fā)電量的多少，只有背面盡量多的接收反射和散射光，背面才能增效更多。通常物體的顏色越淺，物體的反射率越高。

我們做了一組反射率對雙玻雙面發(fā)電組件影響對比實驗，組件離地55cm，安裝角度35度，組件正面最大功率為245W，試驗準(zhǔn)備了四塊不同顏色的背景材料，尺寸為7m*5m，顏色為綠色、灰色、銀白色和白色，分別模擬反射率為25%的草地、反射率為50%的水泥地面、反射率為78%的明亮的屋頂和反射率為90%的雪地，通過數(shù)據(jù)采集裝置獲得數(shù)據(jù)，分析試驗結(jié)果顯示：

實驗結(jié)果證明背景顏色越淺，背景反射率越高，組件發(fā)電量提升越多。

4、系統(tǒng)最低點離地高度對組件發(fā)電效率的影響

由于不同地區(qū)冬季降雪量不同，通常設(shè)計的系統(tǒng)最低點離地高度也不同，隨著最低點離地高度的變化，組件背面接收的輻照度也隨之變化。系統(tǒng)最低點離地越高，組件與地面之間的空間越大，組件背面可接收的周圍反射面越大，背面的發(fā)電量也越多。在北海道地區(qū)，冬季幾乎完全被雪覆蓋，地面反射率很高，所以雙玻雙面發(fā)電電站在北海道特別有優(yōu)勢，不僅如此，其電站的組件最低點離地特別高，例如北海道旭川地面電站的最低點離地1.8米，只有安裝方式更加合理，背面發(fā)電量才能得到保障。組件最低點離地高度越高，雙玻雙面發(fā)電組件發(fā)電量提高的越多。

5、結(jié)論

綜合來看，組件背面的發(fā)電量主要是安裝朝向、安裝角度、背景反射率和離地高度共同作用的結(jié)果，當(dāng)組件發(fā)電量提升大于18%時，組件安裝方式才比較合理。

6、結(jié)束語

由以上影響雙玻雙面發(fā)電組件背面發(fā)電的因素，我們不難發(fā)現(xiàn)：安裝方式對要實現(xiàn)背面增效起著至關(guān)重要的作用，所以安裝時安裝支架盡量不遮擋背面電池片，組件東西向垂直安裝要優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)30度角安裝；安裝角度從0到90度內(nèi)，組件安裝角度越大，相對于常規(guī)組件優(yōu)勢越大；在相同的輻照度下，組件背部的反射背景顏色越淺，背景反射率越高，組件背面發(fā)電效率越高；組件最低點離地越高，組件背面發(fā)電效率越高。合理的安裝方式可以最大化雙玻雙面發(fā)電組件的優(yōu)勢，提高了單位面積的發(fā)電量，未來必定會掀起光伏行業(yè)的又一輪改革。

     據(jù)統(tǒng)計，2017年，疊加了雙面電池的雙玻組件在5GW應(yīng)用領(lǐng)跑者中中標(biāo)量占比超過50%，是技術(shù)領(lǐng)跑者的理想選擇。到目前為止，越來越多的電站業(yè)主在集中招標(biāo)時開始指定雙玻組件，雙面雙玻更是被國內(nèi)外眾多組件企業(yè)列入其未來計劃，基于“雙面雙玻+”前沿技術(shù)并輔以智能運維為光伏電站提質(zhì)增效提供了解決方案。而2018年上半年國內(nèi)雙玻組件產(chǎn)量數(shù)據(jù)顯示：已突破5GW，市場前景備受業(yè)界看好。

韓金峰 趙維維 郭政陽 吳浩 馬小報

作者單位：英利集團保定嘉盛光電科技股份有限公司