材料性能指标有所放宽。单晶硅太阳能电池的制造成本较高，但光电转化效率也最高，国际公认最高效率在AM1.5条件下为24％，地面用大量生产的在AM1条件下多在11—18％之间。目前单晶硅的转化效率是其他晶硅材料中最高的。
2) 多晶硅太阳能电池
目前多晶硅太阳电池使用的多晶硅材料多半是含有大量单晶颗粒的集合体，或用废次单晶硅材料和冶金级硅材料熔化浇铸而成，然后注入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体，以便切片加工成方形太阳电池片，可提高材料利用率和方便组装。多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，其光电转换效率约12%左右，稍低于单晶硅太阳电池，但其材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，但转化率较单晶硅电池比低很多。
3) 非晶硅太阳能电池
非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，硅材料消耗很少，电耗更低，非常吸引人。非晶硅太阳电池的结构各有不同，其中有一种较好的结构叫PIN电池，它是在衬底上先沉积一层掺磷的N型非晶硅，再沉积一层未掺杂的I层，然后再沉积一层掺硼的P型非晶硅，最后用电子束蒸发一层减反射膜，并蒸镀银电极。此种制作工艺，可以采用一连串沉积室，在生产中构成连续程序，以实现大批量生产。同时，非晶硅太阳电池很薄，可以制成叠层式，或采用集成电路的方法制造，在一个平面上，用适当的掩模工艺，一次制作多个串联电池，以获得较高的电压。现在日本生产的非晶硅串联太阳电池可达2.4伏。非晶硅太阳电池存在的问题是光电转换率偏低，且不够稳定，所以尚未大量用作大型太阳能电源，多半用于如袖珍式电子计算器、电子钟表及复印机等方面。
综上所述在晶体硅系列太阳能电池中，单晶硅大阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟，在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，而且由于目前单晶硅材料价格已经多晶硅材料相差不大，在光伏系统中被大量使用，该系统中设计使用单晶硅光伏电池组件，单块功率200W，电池片效率高达17.8%。参数如下表：
表3-1 光伏组件参数一览表
序号 1 2 项目 型式 型号 内容 常规单晶硅组件 HG205S 3 4 尺寸结构 1580×808×50（mm） 在AM1.5、1000W/ m2的辐照度、25℃的电池温度下的峰值参数： 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 标准功率 峰值电压 峰值电流 短路电流 开路电压 系统电压 峰值电流温度系数 峰值电压温度系数 短路电流温度系数 开路电压温度系数 温度范围 功率误差范围 表面最大承压 承受冰雹 接线盒类型 接线盒防护等级 电池片效率 组件效率 保证值 框架结构 背面材料 重量 200W 37.5 V 5.33 A 5.66 A 45 V 1000 V 0.017 %/℃ -0.34 %/℃ 0.017 %/℃ -0.34 %/℃ -40/℃～+85℃ ±3% 5400Pa 直径25 mm的冰球，试验速度 23 m/s BOX07 IP65 17.8% 15.6% 15.3% 铝合金 TPT 16.2KG 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 3.2.1电池组件性能
目前我公司开发研制的HG系列太阳电池组件，最大功率组件为280多瓦 ，最小功
率组件为1.5W，主要应用在光伏工程、节能建筑、通讯、电力电子、太阳能灯具等领域。
产品结构：
标准晶体硅太阳电池组件采用的封装结构为：由低铁钢化玻璃一EVA一太阳电池一EVA一TPT层叠封装后，再组装铝合金边框和接线盒。
产品特点：
? 按国际电工委员会IEC61215：1993标准进行设计，并经过充分的试验论证，确保组件的质量、电性能和寿命要求；
? 组件的标称工作电压和标称输出功率可按不同的要求设计，满足不同用户的需求；
? 采用绒面低铁钢化玻璃 (又称为白玻璃)，厚度3.2mm, 透光率达89％以上，电池组件整体有足够的机械强度，能经受运输、安装和使用过程中发生的冲击、震动和其他应力，并具有优良的防腐、防风、防水和防雹能力；
? 采用加有抗紫外剂、抗氧化剂和固化剂的优质EVA（乙烯－醋酸乙烯共聚物）膜层作为太阳电池的密封剂和与玻璃、TPT之间的连接剂。具有高透光率（胶膜固化后透光率≥89.5％）和抗老化能力；
? TPT（聚氟乙烯复合膜）：用于太阳电池组件封装的TPT至少应该有三层结构：外层保护层PVF具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为聚脂薄膜具有良好的绝缘性能，内层PVF需经表面处理和EVA具有良好的粘接性能。电池组件的绝缘强度大于100MΩ； ? 专用太阳能电池组件优质密封硅胶，增加组件的绝缘性能和防止湿气进入组件，保证组件寿命；
? 组件在-40℃的低温下和85℃的高温下可正常工作；产品使用寿命长：≥25年，功率衰减小；
? 密封防水多功能接线盒，防护等级达到IP65，内装旁路二极管，有效防止热斑效应造成的电池烧毁等质量事故；
? 阳极氧化铝边框和出厂所携带的接线盒确保安装简便快捷。 3.3光伏阵列设计 3.3.1光伏阵列倾角确定
本项目所在地地理坐标为：北纬38.54度，东经121度。 （1） 不同朝向与倾角安装的太阳电池的发电量比较（见图示）:假定向南倾斜最佳倾角安装的太阳电池发电量为100，则其它朝向全年发电量均有不同程度的减少。
（2）光伏组件安装方向应一致，朝向正南，有利于最大收集太阳辐射。
（3）离网发电太阳电池方阵的安装倾角与并网不同，并网光伏发电考虑的应该是取全年能接收到最大太阳辐射量所对应的角度，而对于离网光伏系统来讲，着重考虑的是随着季节性日照量的变化保持整个光伏系统的发电均衡性来考虑。根据石家庄当地的气象和地理资料,可以求出全年能均衡接收到太阳辐射量所对应的角度即为方阵最佳倾角。
（4）本工程在考虑发电效率的情况下，选择朝向南方安装，最佳倾角经过计算为46度。 3.3.2支撑结构
支撑结构是支撑固定太阳能电池板并且使其有一定倾斜角度，同时具防风沙雨水能力，以及具有一定的防腐性能。支撑结构与基础通过预埋件连接，型钢之间用紧固件连接，便于安装和维护。太阳能电池方阵支架选用钢、铝材制造,其强度达到可承受10级大风的能力。太阳能电池方阵支架的金属表面，必须进行热镀锌处理，以防止风沙雨水的冲刷和生锈腐蚀。太阳能电池方阵支架的连接件，包括组件和支架的连接件、支架与螺栓的连接件以及螺栓与方阵场的连接件，均以电镀钢材或不锈钢材制造。如下图为支架连接图:
图3-3-1组件阵列排布示意图（平地安放形式）
图3-3-2组件阵列间距排布示意图（立杆安放形式）
3.4系统效率分析
离网光伏发电系统的总效率由光伏阵列的效率、控制逆变器效率、蓄电池储能充
放电效率等三部分组成。
（1）光伏阵列效率η1：光伏阵列在1000W/㎡太阳辐射强度下,实际的直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能量转换过程中的损失包括：组件的匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度影响、最大功率点跟踪精度、及直流线路损失等，设计效率取95%。
（2）控制、逆变器转换效率η2：离网逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比，效率取90%。
（3）蓄电池充放电效率η3：控制器给蓄电池充电到蓄电池放电的过程中，有一定的效率损失，其中其中有效的效率取90%。
（4）系统总效率为：η总＝η1×η2×η3＝95%×90%×90%≈77.7%
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