在光伏電站的實(shí)際運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)同一光伏電站中的光伏組件表面顏色深淺不一，存在色差。

為研究光伏組件色差是否會(huì)對(duì)光伏組串的發(fā)電效率產(chǎn)生影響，本文以普坪光伏電站為例，對(duì)該電站的深顏色光伏組件和淺顏色光伏組件的發(fā)電情況進(jìn)行對(duì)比分析，并在試驗(yàn)室對(duì)淺顏色、深顏色光伏組件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件(STC)下的I-V測(cè)試。

普坪光伏電站位于湖南省岳陽市平江縣伍市鎮(zhèn)，占地面積約為500畝(1畝約為666.67m2)，總建設(shè)規(guī)模為20MW。

采用單塊功率為275W的單晶硅光伏組件，共安裝72732塊；光伏陣列安裝方位角為正南，光伏組件安裝傾角為20°；共劃分為18個(gè)裝機(jī)容量約為1.1MW的光伏方陣。

光伏電站所采用單晶硅光伏組件的型號(hào)為ZKX-275D-24，每塊光伏組件由60片太陽電池組成，組件尺寸為1640mm×992mm×40mm，光電轉(zhuǎn)換效率為16.9%，功率公差為0~+3%；組件表面玻璃采用厚32mm的鍍膜超白鋼化玻璃。

該單晶硅光伏組件的年發(fā)電衰減率按第2年不超過3%、第3年起年線性衰減不超過0.7%，25年發(fā)電衰減率不超過19.1%。

每個(gè)光伏方陣內(nèi)，由22塊光伏組件組成1串光伏組串，15或16串光伏組串為1條發(fā)電支路，接入1個(gè)16路直流防雷匯流箱；1個(gè)光伏方陣共用12臺(tái)16路直流防雷匯流箱、2臺(tái)500kV的逆變器、1臺(tái)1000kVA的雙分裂變壓器。

9個(gè)光伏方陣匯集入1條集電線路，送至匯集站的35kV母排，再經(jīng)35kV普長線(即普坪光伏電站與長樂變電站之間的線路)并入電網(wǎng)。該光伏電站建成后，首年設(shè)計(jì)上網(wǎng)電量為2092萬kWh，25年平均年設(shè)計(jì)上網(wǎng)電量為1880萬kWh。

圖1 光伏組件色差實(shí)拍圖

對(duì)光伏方陣中的光伏組件色差問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析。

1)光伏組件生產(chǎn)過程中，使用的單晶硅材料不同、太陽電池生產(chǎn)批次不同，且太陽電池本身顏色就存在差異，從而造成不同生產(chǎn)批次的光伏組件顏色存在差異。

2)玻璃親水性不同。雖然該光伏電站使用了同一廠家生產(chǎn)的光伏組件，但組件采用的鍍膜玻璃的生產(chǎn)廠家不同，導(dǎo)致所采用鍍膜玻璃的親水性不同。遇到雨、霧、露等天氣狀態(tài)時(shí)，親水性差異大，因此出現(xiàn)光伏組件顏色存在差異的現(xiàn)象。

3)光伏組件表面玻璃采用了鍍膜玻璃。該生產(chǎn)工藝是在玻璃上涂敷一層液體，經(jīng)過高溫后使液體固化到玻璃上，通過增加玻璃表面的粗糙度來降低玻璃反光率，從而達(dá)到增加透光率的效果。

鍍制的這層減反射膜為完全透明，鍍制后肉眼不可見。由于這層減反射膜一般是滾涂在玻璃上，從微觀上來看，這種粗糙結(jié)構(gòu)帶有一定方向性(與滾涂方式有關(guān))，如果滾涂方向不一致，在戶外不同角度、不同光照強(qiáng)度下就會(huì)呈現(xiàn)不同的反光率和反光效果，且視角越大，此現(xiàn)象越明顯。

由于光伏組件鍍膜玻璃在生產(chǎn)時(shí)難以確保所有生產(chǎn)線上的滾涂方向都一致，導(dǎo)致生產(chǎn)出的光伏組件在戶外不同角度、不同光照強(qiáng)度下會(huì)產(chǎn)生色差現(xiàn)象。

本文以普坪光伏電站為例，對(duì)其光伏方陣中深顏色光伏組件和淺顏色光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率進(jìn)行了對(duì)比分析，并進(jìn)行STC下的I-V測(cè)試。

研究表明：光伏組件色差對(duì)組串發(fā)電效率存在影響，深顏色光伏組串的發(fā)電效率比淺顏色光伏組串的發(fā)電效率約高1%。

本文的研究結(jié)果對(duì)今后光伏電站建設(shè)期的組件選型和運(yùn)營期精細(xì)化管理具有一定的借鑒意義。