同一光伏电站中的光伏组件也会存在色差吗？

在光伏电站的实际运行过程中，发现同一光伏电站中的光伏组件表面颜色深浅不一，存在色差。

为研究光伏组件色差是否会对光伏组串的发电效率产生影响，本文以普坪光伏电站为例，对该电站的深颜色光伏组件和浅颜色光伏组件的发电情况进行对比分析，并在试验室对浅颜色、深颜色光伏组件进行标准测试条件(STC)下的I-V测试。

普坪光伏电站位于湖南省岳阳市平江县伍市镇，占地面积约为500亩(1亩约为666.67m2)，总建设规模为20MW。

采用单块功率为275W的单晶硅光伏组件，共安装72732块；光伏阵列安装方位角为正南，光伏组件安装倾角为20°；共划分为18个装机容量约为1.1MW的光伏方阵。

光伏电站所采用单晶硅光伏组件的型号为ZKX-275D-24，每块光伏组件由60片太阳电池组成，组件尺寸为1640mm×992mm×40mm，光电转换效率为16.9%，功率公差为0~+3%；组件表面玻璃采用厚32mm的镀膜超白钢化玻璃。

该单晶硅光伏组件的年发电衰减率按第2年不超过3%、第3年起年线性衰减不超过0.7%，25年发电衰减率不超过19.1%。

每个光伏方阵内，由22块光伏组件组成1串光伏组串，15或16串光伏组串为1条发电支路，接入1个16路直流防雷汇流箱；1个光伏方阵共用12台16路直流防雷汇流箱、2台500kV的逆变器、1台1000kVA的双分裂变压器。

9个光伏方阵汇集入1条集电线路，送至汇集站的35kV母排，再经35kV普长线(即普坪光伏电站与长乐变电站之间的线路)并入电网。该光伏电站建成后，首年设计上网电量为2092万kWh，25年平均年设计上网电量为1880万kWh。

图1 光伏组件色差实拍图

对光伏方阵中的光伏组件色差问题产生的原因进行分析。

1)光伏组件生产过程中，使用的单晶硅材料不同、太阳电池生产批次不同，且太阳电池本身颜色就存在差异，从而造成不同生产批次的光伏组件颜色存在差异。

2)玻璃亲水性不同。虽然该光伏电站使用了同一厂家生产的光伏组件，但组件采用的镀膜玻璃的生产厂家不同，导致所采用镀膜玻璃的亲水性不同。遇到雨、雾、露等天气状态时，亲水性差异大，因此出现光伏组件颜色存在差异的现象。

3)光伏组件表面玻璃采用了镀膜玻璃。该生产工艺是在玻璃上涂敷一层液体，经过高温后使液体固化到玻璃上，通过增加玻璃表面的粗糙度来降低玻璃反光率，从而达到增加透光率的效果。

镀制的这层减反射膜为完全透明，镀制后肉眼不可见。由于这层减反射膜一般是滚涂在玻璃上，从微观上来看，这种粗糙结构带有一定方向性(与滚涂方式有关)，如果滚涂方向不一致，在户外不同角度、不同光照强度下就会呈现不同的反光率和反光效果，且视角越大，此现象越明显。

由于光伏组件镀膜玻璃在生产时难以确保所有生产线上的滚涂方向都一致，导致生产出的光伏组件在户外不同角度、不同光照强度下会产生色差现象。

本文以普坪光伏电站为例，对其光伏方阵中深颜色光伏组件和浅颜色光伏组件的光电转换效率进行了对比分析，并进行STC下的I-V测试。

研究表明：光伏组件色差对组串发电效率存在影响，深颜色光伏组串的发电效率比浅颜色光伏组串的发电效率约高1%。

本文的研究结果对今后光伏电站建设期的组件选型和运营期精细化管理具有一定的借鉴意义。