■ 高兵 相海濤 邵亞輝 余友林 劉正新*

(1.中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所；2.蘇州中來(lái)民生能源有限公司)

0 引言

光伏組件作為光伏電站中的發(fā)電器件，是由數(shù)十片太陽(yáng)電池封裝而成的發(fā)電單元。光伏組件的戶外發(fā)電性能和衰減原因研究可為光伏產(chǎn)業(yè)投資起到導(dǎo)向作用，同時(shí)可以將信息反饋給組件生產(chǎn)商用于改進(jìn)電池和組件制備工藝等，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和科學(xué)價(jià)值。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，光伏組件在戶外的工作情況與室內(nèi)標(biāo)定的結(jié)果有很大差異[1-3]，原因主要在于戶外與室內(nèi)的太陽(yáng)輻射、溫度條件、濕度變化、風(fēng)速及風(fēng)向等因素存在差異[4-6]；并且組件在戶外工作時(shí)還會(huì)產(chǎn)生許多缺陷，而這些缺陷可能會(huì)導(dǎo)致光伏組件壽命下降。目前，這些相關(guān)研究結(jié)果都是經(jīng)驗(yàn)性的。

由于光伏發(fā)電技術(shù)在國(guó)外起步得較早，歐、美、日等國(guó)在30多年前就開(kāi)始了光伏組件的戶外實(shí)證測(cè)試研究，研究所涉及的組件種類眾多且設(shè)備精良，具有堅(jiān)實(shí)的研究基礎(chǔ)。如美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(National Renewable Energy Laboratory，NREL)、美國(guó)桑迪亞(Sandia)實(shí)驗(yàn)室、斯圖加特大學(xué)、德國(guó)聯(lián)邦物理技術(shù)研究所(PTB)、日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所 (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology，AIST)、德國(guó)夫瑯和費(fèi)研究所(Fraunhofer ISE)、德國(guó)TüV、美國(guó)UL、日本電氣安全環(huán)境研究所(Japan Electrical Safety and Environment Technology Laboratories，JET)、意大利JRC (Joint Research Center)和瑞士ECN等國(guó)際著名的光伏器件研究機(jī)構(gòu)，都已建立自己的戶外測(cè)試平臺(tái)，并在各種光伏組件的戶外發(fā)電特性研究上獲得了很多寶貴的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)文獻(xiàn)報(bào)道來(lái)看，國(guó)外的研究機(jī)構(gòu)都至少在3個(gè)氣候區(qū)安裝了10種以上的光伏組件，光伏組件測(cè)試系統(tǒng)建立完善，并對(duì)試驗(yàn)組件進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)20年以上的戶外實(shí)證監(jiān)測(cè)[7-10]。由于緯度不同的地區(qū)的日照和氣候條件差異較大，而光伏組件對(duì)日照條件非常敏感，因此在某一地點(diǎn)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，在其他地點(diǎn)是否適用尚需進(jìn)一步驗(yàn)證。而我國(guó)作為光伏產(chǎn)品生產(chǎn)大國(guó)，應(yīng)該在光伏組件的戶外實(shí)證發(fā)電性能測(cè)試方面有所建樹(shù)，為世界提供光伏組件在我國(guó)的發(fā)電性能的代表性數(shù)據(jù)，為光伏企業(yè)提供有力的數(shù)據(jù)支撐。但國(guó)內(nèi)光伏組件戶外測(cè)試工作的基礎(chǔ)設(shè)施較為缺乏，研究開(kāi)展的并不深入，目前缺乏高水平的戶外測(cè)試機(jī)構(gòu)，并不能在國(guó)際光伏組件戶外測(cè)試領(lǐng)域占有一席之地。

本文利用中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所嘉定園區(qū)配置的光伏組件戶外測(cè)試系統(tǒng)，于2016年6月1日～2018年7月20日，針對(duì)各種光伏組件在上海地區(qū)應(yīng)用時(shí)的衰減情況和戶外發(fā)電性能開(kāi)展了戶外實(shí)證監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行了研究及分析。

1 實(shí)驗(yàn)條件

1.1 光伏組件信息

本次研究監(jiān)測(cè)的光伏組件類型包括：多晶硅組件、n型單面和雙面組件、PERC單晶硅和多晶硅組件、12柵單晶硅組件、HIT單面和雙面組件、CIGS組件、CdTe組件，每種組件的數(shù)量不同。其中，對(duì)CIGS組件、多晶硅組件1和多晶硅組件2 ，持續(xù)監(jiān)測(cè)26個(gè)月；對(duì)n型單面組件、n型雙面組件1和n型雙面組件2，持續(xù)監(jiān)測(cè)19個(gè)月；對(duì)PERC單晶硅組件1、PERC單晶硅組件2、PERC多晶硅組件、12柵單晶硅組件、多晶硅組件4、HIT單面組件、HIT雙面組件和CdTe組件，持續(xù)監(jiān)測(cè)13個(gè)月；對(duì)多晶硅組件3，持續(xù)監(jiān)測(cè)10個(gè)月(注：同類組件中的1、2、3、4是為區(qū)分不同生產(chǎn)商的產(chǎn)品)。

每種組件在進(jìn)行戶外監(jiān)測(cè)前，都在STC條件(測(cè)試溫度25 ℃，AM 1.5模擬光源，光強(qiáng)1000 W/m2)下進(jìn)行了室內(nèi)標(biāo)定。

1.2 光伏組件戶外測(cè)試系統(tǒng)介紹

本次戶外實(shí)證監(jiān)測(cè)使用的光伏組件戶外測(cè)試系統(tǒng)由中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所——新能源技術(shù)中心配置，坐落于上海市嘉定區(qū) (31°23′N、121°14′E)。本光伏組件戶外測(cè)試系統(tǒng)作為測(cè)試太陽(yáng)電池發(fā)電特性與可靠性的設(shè)備，主要用于長(zhǎng)時(shí)間在戶外測(cè)試光伏組件的工作情況，記錄不同環(huán)境下組件相應(yīng)的電學(xué)參數(shù)，對(duì)光伏組件的真實(shí)發(fā)電能力與衰減狀況進(jìn)行測(cè)試。

圖1 光伏組件戶外測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

光伏組件戶外測(cè)試系統(tǒng)是根據(jù)IEC 61924、IEC 61829、IEC6 2446等標(biāo)準(zhǔn)[11-12]建立的，對(duì)光伏組件在戶外的性能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試和性能評(píng)估，其結(jié)構(gòu)圖和實(shí)景圖分別如圖1、圖2所示。本測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試對(duì)象為光伏陣列，共有24個(gè)通道(channel)，每個(gè)通道容許的電壓范圍為100～400 V，每個(gè)通道的組件采用串聯(lián)或并聯(lián)的連接方式，每個(gè)通道監(jiān)測(cè)一種光伏組串；每個(gè)光伏組串連接1個(gè)接線盒 (conversion box)；每6個(gè)通道用1個(gè)集線器 (Cable collection device)收集直流端電流，I-V數(shù)據(jù)采集器(I-Vtracer)收集的是直流端數(shù)據(jù)，所以本文后續(xù)發(fā)電量和PR值的計(jì)算都是采用組件直流端數(shù)據(jù)；每6個(gè)通道的直流端數(shù)據(jù)通過(guò)1臺(tái)多組串式逆變器 (invertor)轉(zhuǎn)換為交流電，本系統(tǒng)中共有4臺(tái)多組串式逆變器。

該光伏組件戶外測(cè)試系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)為：光伏陣列可通過(guò)陣列選擇器在多組串式逆變器與I-V數(shù)據(jù)采集器間切換測(cè)試，整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)既能工作在真實(shí)并網(wǎng)環(huán)境中，也可以準(zhǔn)確測(cè)試組件實(shí)際發(fā)電性能；多組串式逆變器的使用可以解決不同陣列共同并網(wǎng)的問(wèn)題，并縮短組件在切換過(guò)程中恢復(fù)正常工作狀態(tài)的時(shí)間；所用I-V數(shù)據(jù)采集器為阻性，可測(cè)試大功率光伏陣列，1臺(tái)I-V數(shù)據(jù)采集器可拓展測(cè)試48個(gè)光伏陣列。

圖2 光伏組件戶外測(cè)試系統(tǒng)實(shí)物景觀圖

1.3 光伏組件戶外實(shí)證發(fā)電性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的確立

由于光伏發(fā)電系統(tǒng)在戶外運(yùn)行，測(cè)試環(huán)境不像實(shí)驗(yàn)室中那樣穩(wěn)定，對(duì)其進(jìn)行性能評(píng)價(jià)需要采用行業(yè)公認(rèn)的技術(shù)參數(shù)。本研究中采用等效發(fā)電時(shí)長(zhǎng)和等效輻照時(shí)長(zhǎng)這2個(gè)參數(shù)。

1)等效發(fā)電時(shí)長(zhǎng)YF。由于不同類型光伏組件的功率不同，不同類型組件間的發(fā)電性能并無(wú)可比性。YF表示光伏組串每天在其額定功率下的發(fā)電時(shí)長(zhǎng)，可以用來(lái)對(duì)比每種光伏組串每kW的發(fā)電性能。在不考慮輻照度的影響時(shí)，等效發(fā)電時(shí)長(zhǎng)就可以代表不同類型組件發(fā)電性能的差異。

式中，∫PMAX為光伏組串每天的總發(fā)電量；Pnominal為對(duì)應(yīng)光伏組串的額定功率。

2)等效輻照時(shí)長(zhǎng)YR。同樣，YR表示在標(biāo)準(zhǔn)輻照度 (1 kW/m2)下，某一地點(diǎn)或位置每天的日照小時(shí)數(shù)，也就是峰值日照小時(shí)數(shù)，單位為h。

式中，∫G為某地點(diǎn)或位置每天的總輻照度；Gnominal為STC條件下的輻照度，取值為1000 W/m2。

1.4 本測(cè)試系統(tǒng)監(jiān)測(cè)使用的主要設(shè)備

1.4.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

本戶外測(cè)試系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為日本EKO生產(chǎn)的I-V數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)MP165。其中，輻照度由1臺(tái)輻照度測(cè)試儀MI530監(jiān)測(cè)，熱電偶采集到的背板溫度由2臺(tái)溫度測(cè)試儀MI540監(jiān)測(cè) (每臺(tái)MI540可監(jiān)測(cè)12個(gè)通道的熱電偶情況，本測(cè)試系統(tǒng)共有24個(gè)測(cè)試通道，所以需要2臺(tái)MI540)。組件端I-V測(cè)試結(jié)果先輸入4臺(tái)通道開(kāi)關(guān)選擇器MP-303S (每臺(tái)連接6個(gè)通道)，MP-303S的輸出端口一部分直接連接逆變器，將直流電轉(zhuǎn)成交流電并網(wǎng)；另一部分連接MP165，進(jìn)行每個(gè)組串I-V曲線的掃描。24個(gè)組串經(jīng)過(guò)4臺(tái)MP-303S并入MP165，間隔2 mins進(jìn)行下一次的循環(huán)掃描。由1臺(tái)MI530、2臺(tái)MI540和4臺(tái)MP-303S采集到的數(shù)據(jù)匯總傳遞給MP165。通過(guò)MP165的軟件控制界面，光伏組件的I-V曲線被實(shí)時(shí)監(jiān)控；同時(shí)，光伏組件的溫度、輻照量和發(fā)電量等信息也可以從MP165中獲得。

1.4.2 氣象設(shè)備

本戶外測(cè)試系統(tǒng)中的氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備從日本EKO采購(gòu)，包括傾斜輻照計(jì) (Pyranometer for Tilt:MS-802) 、水平輻照計(jì) (Pyranometer for Horizontal plane:MS-802) 、風(fēng)速監(jiān)控儀(Wind Monitor:A-110/MI-360)、溫濕度監(jiān)控儀(Temp.Humidity:MT-063A)、雨量監(jiān)測(cè)儀 (Rain Gauge:MW-010)、氣壓計(jì)(Barometer:MY-021)，分別對(duì)整個(gè)戶外測(cè)試系統(tǒng)的輻照量、風(fēng)速風(fēng)向、溫濕度、雨量和氣壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將具體信息體現(xiàn)在氣象監(jiān)測(cè)軟件HIOKI中。

1.4.3 多組串式逆變器

本戶外測(cè)試系統(tǒng)采用的逆變?cè)O(shè)備是上海追日電氣生產(chǎn)的多組串式逆變器。該逆變器適用于小批量的薄膜、晶體硅太陽(yáng)電池及組件測(cè)試，在光伏組件數(shù)量少、串聯(lián)電壓低 (小于100 V)的情況下，仍能達(dá)到最多6路輸入運(yùn)行。將光伏組件串聯(lián)成組串后，經(jīng)直流升壓器做MPPT最大功率跟蹤，并通過(guò)交流逆變器回饋電網(wǎng)。

1.4.4 光譜儀

本戶外測(cè)試系統(tǒng)同時(shí)配置了實(shí)時(shí)采集太陽(yáng)光譜的光譜儀，型號(hào)分別為MS-711和MS-712，并利用軟件WSDac監(jiān)測(cè)戶外太陽(yáng)光譜情況。

1.4.5 監(jiān)測(cè)時(shí)間和技術(shù)方案

戶外實(shí)證的監(jiān)測(cè)時(shí)間為2016年6月1日～2018年7月20日。各種光伏組件的安裝高度均為30 cm，安裝角度均為30°。本戶外實(shí)證實(shí)驗(yàn)將不同類型的光伏組件分為若干個(gè)獨(dú)立的組串，每個(gè)測(cè)試通道監(jiān)測(cè)1種類型光伏組件的戶外發(fā)電性能。每種組件所在通道平均年累積輻照度為1293.37 kWh/m2，即 4656.13 MJ/m2。

2 結(jié)果與討論

2.1 通過(guò)室內(nèi)標(biāo)定對(duì)比各種光伏組件的衰減

本研究中最早的光伏組件安裝于2016年6月1日，后續(xù)為增加研究?jī)?nèi)容，相繼在不同時(shí)間增添了各種類型的光伏組件，所有組件于2018年1月22日在室內(nèi)進(jìn)行了重新標(biāo)定。截止到2018年1月22日，每種組件的室內(nèi)標(biāo)定結(jié)果與此前未經(jīng)過(guò)曝曬時(shí)的標(biāo)定結(jié)果對(duì)比的變化值如表1所示。需要說(shuō)明的是，由于目前國(guó)際上還沒(méi)有CIGS組件和CdTe組件的室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法，因此即使進(jìn)行了室內(nèi)測(cè)試，其結(jié)果也并不準(zhǔn)確，所以表1中未體現(xiàn)這2種組件的室內(nèi)測(cè)試數(shù)據(jù)和衰減數(shù)據(jù)。

從表1中可以看出：

1)監(jiān)測(cè)20個(gè)月的多晶硅組件1和多晶硅組件2的功率衰減率分別為3.26%和3.09%，與文獻(xiàn)中報(bào)道的“光伏組件首年衰減2.5%，以后每年衰減0.7%”比較符合[13-15]?；究梢哉J(rèn)為這2種多晶硅組件首年功率衰減了2.5%，后7個(gè)月分別衰減了0.76%和0.59%。

表1 各種光伏組件的室內(nèi)標(biāo)定結(jié)果比較

2)監(jiān)測(cè)13個(gè)月的n型單面組件、n型雙面組件1和n型雙面組件2的功率衰減率分別為0.86%、0.29%和0.75%，與文獻(xiàn)報(bào)道的“光伏組件首年衰減2.5%，以后每年衰減0.7%”相差較遠(yuǎn)。目前的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，n型光伏組件的衰減確實(shí)較小，這與p型硅中含有B-O復(fù)合對(duì)，而n型硅的少子壽命長(zhǎng)，使n型光伏組件的衰減較低有關(guān)。

3)通過(guò)分析監(jiān)測(cè)時(shí)間為7個(gè)月的光伏組件衰減數(shù)據(jù)可以看出，這些組件的功率衰減從大到小依次為：PERC多晶硅組件 (2.69%)＞12柵單晶硅組件(1.82%)＞多晶硅組件4(1.54%)＞HIT單面組件(1.24%)＞ PERC單晶硅組件2 (1.11%)＞PERC單晶硅組件1 (0.94%)＞HIT雙面組件(0.59%)。

還可以看出，HIT單面組件的功率衰減大于PERC單晶硅組件1和PERC單晶硅組件2，衰減主要體現(xiàn)在電壓上，即HIT單面組件的電壓衰減為0.65%，PERC單晶硅組件2和PERC單晶硅組件1的電壓衰減分別為0.23%和0.06%。從電池的制備工藝來(lái)看，可能是異質(zhì)結(jié)界面沒(méi)有同質(zhì)結(jié)界面穩(wěn)定，長(zhǎng)期的戶外曝曬會(huì)使導(dǎo)致HIT界面性能受到影響，從而導(dǎo)致組件電壓的下降。

從表1還可以看出，HIT單面組件的功率衰減小于PERC多晶硅組件、12柵單晶硅組件和多晶硅組件4，但HIT單面組件的電壓衰減(0.65%)較12柵單晶硅組件(0.16%)和多晶硅組件4 (0.35% ) 而言還是較為明顯的，HIT單面組件的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在電流衰減較小。

除此之外可以看到，除了HIT單面組件和HIT雙面組件外，其他晶體硅組件的衰減主要都是由電流引起的。而2種HIT組件的衰減主要都是由開(kāi)路電壓導(dǎo)致的，即HIT雙面組件的開(kāi)路電壓衰減 (0.31%)＞電流衰減 (0.18%)，HIT單面組件的開(kāi)路電壓衰減 (0.65%)＞電流衰減 (0.32%)，再次證明了對(duì)于HIT組件來(lái)說(shuō)，開(kāi)路電壓的衰減是影響其性能的主要因素。

2.2 通過(guò)戶外實(shí)證發(fā)電量對(duì)比各種光伏組件的戶外發(fā)電性能

因2017年6月29日在本戶外測(cè)試系統(tǒng)中新增了大量組件，所以以下關(guān)于戶外實(shí)證研究的時(shí)間范圍為2017年6月29日～2018年7月20日。其中，12柵單晶硅組件、PERC單晶硅組件1、PERC多晶硅組件、CdTe組件的曝曬時(shí)間為12個(gè)月，數(shù)據(jù)采集時(shí)間為12個(gè)月；CIGS組件的曝曬時(shí)間為24個(gè)月，數(shù)據(jù)采集為12個(gè)月，所以本研究中CIGS組件的等效發(fā)電時(shí)長(zhǎng)是在已經(jīng)衰減了1年的基礎(chǔ)上采集的數(shù)據(jù)；HIT單面組件因通道損壞，曝曬時(shí)間為12個(gè)月，數(shù)據(jù)采集時(shí)間為8.5個(gè)月；多晶硅組件4因組件更替，曝曬時(shí)間不足，故沒(méi)有進(jìn)行戶外發(fā)電性能對(duì)比；4塊PERC單晶硅組件2組成了1個(gè)組串，但其中1塊組件出現(xiàn)了明顯隱裂，因此也沒(méi)有進(jìn)行戶外發(fā)電性能對(duì)比。

由于光伏組件的戶外實(shí)證實(shí)驗(yàn)環(huán)境因素多變，實(shí)驗(yàn)的不確定度很大，因此系統(tǒng)的維護(hù)和組件的交替更換時(shí)有發(fā)生。表2和圖3對(duì)比了2017年6月29日～2018年7月20日各種光伏組件每天平均等效發(fā)電時(shí)長(zhǎng)和所在通道平均等效輻照時(shí)長(zhǎng)。

表2 2017年6月29日～2018年7月20日各種組件每天平均等效發(fā)電時(shí)長(zhǎng)和所在通道平均等效輻照時(shí)長(zhǎng)的比較

從表2和圖3的監(jiān)測(cè)各種光伏組件的戶外平均發(fā)電實(shí)證數(shù)據(jù)可以看出，各種光伏組件戶外平均等效發(fā)電時(shí)長(zhǎng)的比較結(jié)果為：CIGS組件＞HIT單面組件＞ 12柵單晶硅組件＞ PERC單晶硅組件1＞ PERC多晶硅組件＞CdTe組件；并且，每種組件所在通道的平均等效輻照時(shí)長(zhǎng)比較接近。由數(shù)據(jù)可以看出，CIGS組件的平均等效發(fā)電時(shí)長(zhǎng)大于其平均等效輻照時(shí)長(zhǎng)，造成這一現(xiàn)象是因?yàn)樵跁円菇惶娴墓庹兆兓?，CIGS組件的實(shí)際發(fā)電功率較額定功率可能上升，所以出現(xiàn)了平均等效發(fā)電時(shí)長(zhǎng)大于平均等效輻照時(shí)長(zhǎng)的情況。

圖3 2017年6月29日～2018年7月20日各種光伏組件每天平均等效發(fā)電時(shí)長(zhǎng)和所在通道平均等效輻照時(shí)長(zhǎng)比較

2.3 光伏組件的衰減原因分析

根據(jù)近30年的研究結(jié)果，光伏組件衰減原因主要包括以下5個(gè)方面：1)封裝材料的衰減、封裝玻璃的破壞、旁路二極管的失效、封裝材料的變色、背板開(kāi)裂及分層；2)組件各層材料粘結(jié)性的下降；3)電池和組件互聯(lián)部分的衰減，焊帶和焊接點(diǎn)的脫落；4)潮濕導(dǎo)致的組件衰減；5)作為半導(dǎo)體器件的太陽(yáng)電池自身的衰減。已有不少學(xué)者分析了不同組件的衰減原因并給出了預(yù)防措施[16-20]。

表3對(duì)8種光伏組件的衰減原因進(jìn)行了總結(jié)。其中，封裝材料的衰減、組件各層材料粘結(jié)性的下降、電池和組件互聯(lián)部分的衰減、潮濕導(dǎo)致的組件衰減，可能在測(cè)試前已經(jīng)存在于組件中，但由于戶外監(jiān)測(cè)時(shí)間不足，并未體現(xiàn)出來(lái)。但表1中的n型單面組件在經(jīng)過(guò)了18個(gè)月的戶外曝曬后，肉眼已經(jīng)可以看到組件邊緣出現(xiàn)電池老化和褪色現(xiàn)象，猜測(cè)造成這一現(xiàn)象的原因是濕氣從組件邊緣進(jìn)入，導(dǎo)致了組件邊緣發(fā)白。

表3 本研究中組件衰減原因分析

在對(duì)以上8種組件進(jìn)行的戶外監(jiān)測(cè)中，封裝玻璃的破壞、旁路二極管的失效、背板開(kāi)裂和分層，以及焊帶或焊接點(diǎn)的脫落等衰減原因并未監(jiān)測(cè)到；但CdTe組件因安裝壓塊不牢固，在上海臺(tái)風(fēng)期間，組件封裝玻璃發(fā)生了明顯破裂，認(rèn)為這與組件的安裝壓塊選擇有關(guān)。除此之外，作為半導(dǎo)體器件的太陽(yáng)電池自身的衰減是光伏組件衰減的主要原因，其中，HIT單面組件中晶體硅和非晶硅界面的衰減是致使該組件衰減的主要原因，在前文已進(jìn)行過(guò)詳細(xì)分析；其他組件的衰減均是由于光照導(dǎo)致的電池自身衰減，這可能是導(dǎo)致光伏組件衰減的重要原因。

3 結(jié)論

本研究主要利用光伏組件戶外測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)在上海地區(qū)應(yīng)用的各種光伏組件的戶外實(shí)證發(fā)電量及衰減原因進(jìn)行了分析，得到如下結(jié)果：

1)在光伏組件衰減方面：多晶硅組件1和2在戶外曝曬20個(gè)月后的功率衰減約為3%，與文獻(xiàn)報(bào)道的“光伏組件首年衰減2.5%，以后每年衰減0.7%”比較符合。n型單面組件和2種n型雙面組件在戶外曝曬13個(gè)月后的功率分別衰減了0.86%、0.29%和0.75%，目前的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明n型組件的衰減確實(shí)較小。通過(guò)7個(gè)月的戶外曝曬，幾種光伏組件的功率衰減從大到小的順序?yàn)椋篜ERC多晶硅組件(2.69%) ＞ 12柵單晶組件(1.82%) ＞多晶硅組件4 (1.54%) ＞HIT單面組件(1.24%) ＞ PERC單晶硅組件2 (1.11%) ＞ PERC單晶硅組件1 (0.94%) ＞HIT雙面組件 (0.59%)。其中，開(kāi)路電壓的降低是導(dǎo)致HIT組件衰減的主要因素。

2)在光伏組件戶外發(fā)電性能方面：CIGS組件＞HIT單面組件＞12柵單晶硅組件＞ PERC單晶硅組件1＞ PERC多晶硅組件＞CdTe組件。其中，由于在晝夜交替的光照變化下，CIGS組件的實(shí)際發(fā)電功率較額定功率可能會(huì)上升，因此CIGS組件出現(xiàn)了平均等效發(fā)電時(shí)長(zhǎng)大于平均等效輻照時(shí)長(zhǎng)的情況。

3)在光伏組件衰減原因方面：首先，封裝材料的衰減、組件各層材料粘結(jié)性的下降、電池和組件互聯(lián)部分的衰減、潮濕導(dǎo)致的組件衰減，可能在測(cè)試前已存在于組件中，但由于戶外監(jiān)測(cè)時(shí)間不足，并未來(lái)體現(xiàn)出來(lái)；其次，封裝玻璃的破壞、旁路二極管的失效、背板的開(kāi)裂和分層，以及焊帶或焊接點(diǎn)的脫落等衰減原因，目前并未監(jiān)測(cè)到；第三，由于光照導(dǎo)致的電池自身的衰減，也許是導(dǎo)致光伏組件衰減的重要原因。

因?yàn)楣夥M件的戶外實(shí)證監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)條件多變，實(shí)驗(yàn)的不確定性很大，因此系統(tǒng)的維護(hù)和組件的交替更換時(shí)有發(fā)生，在長(zhǎng)年的工作中并不是每一種光伏組件的監(jiān)測(cè)時(shí)間和條件都完全一致。后續(xù)需要延長(zhǎng)監(jiān)測(cè)時(shí)間，使數(shù)據(jù)積累充足并具有統(tǒng)計(jì)性，持續(xù)監(jiān)測(cè)各種光伏組件的戶外發(fā)電性能。