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眾所周知，光伏是利用光電效應(yīng)，將光轉(zhuǎn)換成電的系統(tǒng)，因而提升光電效率成為科學(xué)家數(shù)十年的追求。然而事實(shí)是，當(dāng)科學(xué)家在不斷致力于效率突破時(shí)，真正的光伏電站卻在大把“揮霍”著光電效率，比如說(shuō)陰影遮擋、灰塵覆蓋、設(shè)備故障停運(yùn)……

很多時(shí)候，比提升光電效率簡(jiǎn)單一千倍的，就是我們身邊很常見(jiàn)的小事，光伏電站反光膜，就是這樣一個(gè)新產(chǎn)品。

1.反光膜已來(lái)

近日，德國(guó)Solar Capital公司稱(chēng)，從2022年6月到2023年5月，其在希臘的三個(gè)光伏電站中運(yùn)用了白色的太陽(yáng)光反光膜。該光伏電站是離地1.5米、25度傾角的單軸跟蹤光伏陣列，一年的數(shù)據(jù)顯示，使用白色太陽(yáng)光反射膜的陣列，光伏發(fā)電量增加超過(guò)6.4%。

其實(shí)早在2017年，泰州隆基就對(duì)不同的地面發(fā)射材料進(jìn)行了實(shí)證電站監(jiān)測(cè)，研究了雙面組件在不同反光環(huán)境下的發(fā)電性能，并測(cè)試了其曝曬1年后的衰減情況，來(lái)進(jìn)一步評(píng)估雙面組件戶(hù)外工作時(shí)的性能。研究發(fā)現(xiàn)，采用反光膜后相對(duì)常規(guī)組件多發(fā)電22.1%(組件最低點(diǎn)離地2m)。

而在2021年，中國(guó)企業(yè)浙江海利得公司生產(chǎn)的太陽(yáng)光反射膜實(shí)現(xiàn)了在海外光伏電站項(xiàng)目的首次運(yùn)用，配套沙特阿曼地區(qū)500兆瓦光伏電站，并有望繼續(xù)拿到2023、2024年合計(jì)1億元的阿曼訂單。

2.反光膜的由來(lái)

其實(shí)早在2017年，當(dāng)雙面組件結(jié)合跟蹤支架逐漸被重視起，中國(guó)企業(yè)便開(kāi)始了雙面組件發(fā)電量增益的探索。

過(guò)去的相關(guān)研究曾對(duì)雪地、水泥地、黃沙地、泥地、白色碎石、草地、水面等做雙面發(fā)電背面增益的比較，以模擬下雪、屋頂、沙漠、地面光伏、水面光伏等各種安裝。

而隨著雙面組件的市占率和雙面率不斷提升，如何讓背面發(fā)電量更高就成為一個(gè)新的話(huà)題。正是這種需求，各種能提升反射率的反光設(shè)計(jì)開(kāi)始出現(xiàn)。泰州隆基試驗(yàn)電站中對(duì)比了水泥地面和粘合著瀝青的鋁箔，盡管鋁箔的發(fā)電量增益超過(guò)20%，但由于其成本較高而未能得到大面積推廣。

此后，浙江海利得公司推出的PVC反光膜，經(jīng)實(shí)證發(fā)電量增益超過(guò)10%，預(yù)期使用壽命在3-5年，成本大大降低，成功進(jìn)入環(huán)境最嚴(yán)苛的中東沙漠市場(chǎng)。

3.反光膜，增發(fā)如此輕松

提升發(fā)電量的途徑很多，最有影響力的莫過(guò)于提高光電轉(zhuǎn)換效率。從多晶到單晶，從PERC到HJT/TOPCon，都是這條路線(xiàn)的產(chǎn)物，也是光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)步的“正道”。

然而幾乎任何一次光電轉(zhuǎn)化效率的提升都是里程碑式的突破，也可能是電池設(shè)計(jì)理念的革命，也因此注定“正道”總是“滄桑”。因此，那些不是從事電池技術(shù)研究的技術(shù)人員會(huì)把目光瞄準(zhǔn)第二條路徑：提高光伏組件的進(jìn)光量，讓更多的太陽(yáng)光到達(dá)電池表面。

在這一理念下，最典型的莫過(guò)于聚光光伏，但聚焦產(chǎn)生的過(guò)高進(jìn)光量導(dǎo)致了其它的技術(shù)難題。此后，行業(yè)又在提高玻璃的光透射率（高透光伏玻璃、減反射膜）、封裝膠膜透射率（不惜犧牲封裝膠膜的老化性能）、白色膠膜增加反射光、雙玻組件/透明背板增加反面發(fā)電、跟蹤支架、轉(zhuǎn)光膜等產(chǎn)品上取得了各種突破。

可以說(shuō)，目前光伏的所有技術(shù)路線(xiàn)，都是圍繞這兩個(gè)方向展開(kāi)的。對(duì)于大型沙漠光伏電站來(lái)說(shuō)，雙面、跟蹤已經(jīng)成為增發(fā)的主流，其中關(guān)于地面的反射光利用，更是成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)注。

反光膜，一種鋪在地面便可將更多的地面太陽(yáng)光反射到光伏組件背面的產(chǎn)品，只要能克服沙漠地區(qū)的暴曬、高溫、干燥、極寒，壽命超過(guò)2年以上，便能產(chǎn)生秒殺任何增發(fā)技術(shù)的效益。

根據(jù)相關(guān)報(bào)道，采用反光膜技術(shù)，能提升約10%的發(fā)電量。根據(jù)目前單晶PERC的轉(zhuǎn)化率（23%），相當(dāng)于提升將23%的電池效率提升10%，即23%+2.3% = 25.3%。

要知道，即便是隆基創(chuàng)造的晶硅異質(zhì)結(jié)電池轉(zhuǎn)換效率26.81%，在今年的SNEC和德國(guó)慕尼黑展上也只是被稱(chēng)作“2681概念產(chǎn)品”。而異質(zhì)結(jié)技術(shù)的成本，被認(rèn)為是這兩年輸給TOPCon路線(xiàn)的最大因素。

如果只要貼上反射膜，達(dá)到的效果便可超過(guò)采用異質(zhì)結(jié)、TOPCon，增發(fā)原來(lái)如此輕松！

4.反光膜的未來(lái)研究

光伏治沙目前成為了全球光伏的一個(gè)新熱點(diǎn)，沙、戈、荒風(fēng)光大基地則是中國(guó)未來(lái)數(shù)年新能源發(fā)展的重點(diǎn)。在這些地區(qū)，雙面、跟蹤是最優(yōu)配置，而反光膜則是最優(yōu)配置的更好加分項(xiàng)。

但反光膜也有其固有的缺陷：

其一是需要較大的安放間隔，產(chǎn)生更多的反射光，以便于在荒漠中使用，這會(huì)影響土地的占用率；

其二是需要耐老化，能夠經(jīng)受沙漠地區(qū)的高溫、暴曬、酷寒、沙塵、大風(fēng)等自然氣候?qū)嵶C；

其三是在使用一段時(shí)間后，反光膜表面可能會(huì)被沙塵覆蓋，反光效果將被嚴(yán)重削弱。如何從鋪設(shè)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)上做到不積灰、少積灰？

其四是如何減少對(duì)光伏電站土壤等環(huán)境的影響，不影響治沙和植被。

……，這些可能都是影響反光膜應(yīng)用推廣的因素。但無(wú)論如何，只是采用一層簡(jiǎn)單的反光膜，便可實(shí)現(xiàn)10%以上的增發(fā)，實(shí)現(xiàn)電池效率2.3%的凈提升，值得關(guān)注。

原標(biāo)題：增發(fā)20%，秒殺電池效率的光伏反光膜