雙玻、半片、疊瓦 哪種光伏組件發(fā)電量較高？

時間：2019-04-28作者：濟南上明能源科技有限公司瀏覽：472

使用斜單軸或追蹤設(shè)備后增益甚至可達(dá) 50%以上。

電池背面效率略**正面，背面透光導(dǎo)致正面效率略降：由于激光開孔點仍然需要柵格來疏導(dǎo)光生電流，故電池背面大部分區(qū)域仍覆蓋了Al/Ag 漿，且鋁柵格導(dǎo)電性不如銀柵格，故鋁柵線較寬，背面覆蓋率高達(dá) 30%~40% ， 因 此 背 面 可 吸 收 光 線 的 區(qū) 域 有 限 ， 轉(zhuǎn) 化 效 率（10%~15%）明顯**正面（20%以上）。同時，由于背面由全 Al 層改為局部覆蓋，透光量增加，電池正面效率可能會下降 0.2-0.5%。

發(fā)電增益受反射背景、組件朝向、安裝角度、離地高度的影響：雙面發(fā)電組件安裝角度可從 0°到 90°，角度越大較常規(guī)組件發(fā)電量增益越多；配合跟蹤軸等追蹤設(shè)備后發(fā)電量增加顯著；背景顏色越淺，背景反射率越高，發(fā)電量提升越多；離地高度越高，組件與地面之間的空間越大，則組件背面可接收的周圍反射面越大，發(fā)電量越多。

半片電池組件

電流減半降低工作溫度，特殊串并結(jié)構(gòu)減少遮擋損失

半片電池技術(shù)使用激光切割法沿著垂直于電池主柵線的方向?qū)?biāo)準(zhǔn)規(guī)格電池片(156mmx156mm)切成相同的兩個半片電池片(156x78mm)后進行焊接串聯(lián)。為了與整片電池構(gòu)成的組件在電氣參數(shù)上一致，應(yīng)在組件內(nèi)部進行電池片的串并聯(lián)。一種可能的連接方式為：每 20 片半片串聯(lián)，與另外一串20 個半片并聯(lián)，再整體與*二個這種并聯(lián)體串聯(lián)，再與*三串串聯(lián)，仍舊使用三個旁路二極管。

由于太陽能晶硅電池電壓與面積無關(guān)，而功率與面積成正比，因此半片電池與整片電池相比電壓不變，功率減半，電流減半。

兼顧支架與土地利用率的同時，減少遮擋造成的發(fā)電量損失。常規(guī)光伏組件安裝在光伏電站上進行組件陣列排布時，通常有縱向排布與橫向排布兩種方式?？v向排布組件的優(yōu)點是安裝方便、支架利用率高、占地面積較小，缺點是在早晚陰影、灰塵、水漬、積雪等造成遮擋時，縱向排布的組件發(fā)電量損失比橫向組件更多。半片組件憑借其特殊的并串結(jié)構(gòu)，可以使組件在縱向排布提高支架與土地利用率的同時減少陰影遮擋造成的發(fā)電量損失。

工作溫度下降，熱斑幾率降低。由于減少了內(nèi)部電流和內(nèi)損耗，組件及接線盒的工作溫度下降，熱斑幾率及整個組件的損毀風(fēng)險也大大降低。在組件戶外工作狀態(tài)下，半片組件自身溫度比常規(guī)整片組件溫度低 1.6℃左右。

電阻損耗減少 75%，功率增加 5~10W

電流減半，電阻損耗降低，功率提升 5~10W。將電池片切半進行焊接串聯(lián)，使得其電流降為原來的 1/2，因此其電阻損耗就下降到原來的 25%（P=I2R）。得益于損耗功率的降低，填充因子與轉(zhuǎn)換效率有所提升，比同版型 120 片組件功率提升 5-10W(+2%~4%)甚至較高。

工作溫度低，減少溫升帶來的功率損耗。半片組件戶外工作溫度比常規(guī)組件低 1.6℃左右，按照組件功率溫度系數(shù)-0.42%/℃計算，同等條件下半片組件比整片組件功率輸出高 0.672%（按普通組件功率 280W 的估算，功率提高 1.88W）。

多主柵電池組件

技術(shù)逐漸成熟，組件可靠性提升

從金屬電極遮擋電池減少有效受光面積，以及柵線材料銀價格較高的角度考慮，柵線應(yīng)越細(xì)越好。然而，柵線越細(xì)、導(dǎo)電橫截面積越小、電阻損失越大。此外，組件內(nèi)電池片之間由焊帶與主柵相連，柵線的改動還涉及焊接工藝變化，因此柵線的設(shè)計需要在遮光、導(dǎo)電性及成本之間**平衡。

近年來，隨著硅片尺寸變大、網(wǎng)印技術(shù)改進、硅片成本下降導(dǎo)致正極銀漿成本占比增加，多主柵技術(shù)難度越來越小而性價比日漸提升，多主柵(Multi-Busbar，MBB)甚至無主柵電池的市占率逐步提升，2017 年起部分大廠開始推出多主柵電池片，預(yù)計未來將逐步成為主流。

組件可靠性提升。由于柵線密度增大，間隔小，即使電池片出現(xiàn)隱裂、碎片，多主柵電池功損率也會減少，仍能繼續(xù)保持較好的發(fā)電表現(xiàn)。同時，焊接后焊帶在電池片上的分布較為均勻，分散了電池片封裝應(yīng)力，從而提升了電池片的機械性能。

降電極電阻與遮擋，組件功率提升 5-10W

多主柵電池片大多采用9/12 條柵線設(shè)計，增加了柵線對電流的收集能力，同時有效地降低了組件工作溫度，提高組件長期發(fā)電性能，組件效率可提高2.5%，功率可提升5-10W。

電池內(nèi)柵線密化，電阻損耗降低。雖然電極變細(xì)使串聯(lián)電阻提高，但多主柵技術(shù)通過增加?xùn)啪€的數(shù)量，將柵線密化，減小了**區(qū)橫向電阻；通過增加?xùn)啪€橫截面積（減小柵線寬度，增加?xùn)啪€高度），減小了導(dǎo)線電阻。每條主柵線承載的電流變少，電流在細(xì)柵上的路徑變短，功率損耗得到有效降低。

有效受光面積增大。較細(xì)較窄的主柵設(shè)計有效地減少了遮光面積，有效受光面積增大。多主柵電池與 5BB 電池相比遮光面積大約減少 3%。

圓形焊帶的二次光反射效應(yīng)增加電池光的吸收利用率。使用傳統(tǒng)扁平/方型焊帶時，焊帶上方的入射光基本被反射損失掉，而圓形焊帶上方的入射光經(jīng)過玻璃二次反射可被電池片有效吸收利用，從而提高光生載流子的收集率。

疊片電池組件

采用無主柵設(shè)計，電池交疊互聯(lián)無焊帶

疊片電池組件技術(shù)將電池片切割為 4-5 份小片，再將電池正反表面的邊緣區(qū)域制備成主柵，然后使**片電池的前表面邊緣與下一片電池的背表面邊緣互聯(lián)。這樣的設(shè)計使得電池片以較加緊密的方式互相連接，電池間縫隙降到較低，邊緣甚至稍微重疊。疊片組件技術(shù)采用整體無主柵設(shè)計，通過一種類似導(dǎo)電膠的方式將電池以串并聯(lián)結(jié)構(gòu)緊密排布，省去了焊帶焊接。

疊片技術(shù)采用無主柵設(shè)計，降內(nèi)耗提功率的同時大幅度降低了反向電流對組件產(chǎn)生熱斑效應(yīng)的影響，提高了組件的機械性能。

解決熱斑問題，抗裂能力增強。由于疊片組件*特的排列方式，降低了焊帶電阻對組件功率的影響，保證了組件封裝過程中的最小功率損失，降低了反向電流對于組件產(chǎn)生熱斑效應(yīng)的影響。疊瓦組件特有的柔性連接，可以較大程度地減少由于組件運輸與現(xiàn)場安裝可能帶來的電池片隱裂，控制隱裂延展。

適用于高緯度及土地集約等高遮擋地區(qū)。與其他常規(guī)組件比，疊片組件在部分遮光條件下?lián)p耗功率較低，因此較適合于高緯度地區(qū)、土地集約項目以及分布式項目等。

可放電池片數(shù)量增加13%，組件功率可提升15-20W疊片技術(shù)通過交疊電池小片，實現(xiàn)無電池片間距，在同樣面積下可以放置更多的電池片，從而有效擴大了電池片受光面積，發(fā)電增益可達(dá)18.5%，組件效率可提升到18.81%，遠(yuǎn)**半片、多主柵等組件技術(shù)：密度大，省空間，同版型組件可放置電池片數(shù)量增加 13%。2017年主流的疊瓦版型是將 1 片常規(guī)尺寸的電池片（156mm 邊長）切成5小片，34小片串聯(lián)成為一串，2串串聯(lián)后再并聯(lián)形成一個組件。組件中，電池片總面積相當(dāng)于68片156mm×156mm電池，組件面積相當(dāng)于60片156mm×156mm電池的版型，其尺寸為1623mm×1048mm×40mm，即同版型組件中電池片數(shù)量增加 13.3%。

采用無主柵設(shè)計，減少金屬柵線遮光面積。疊片電池的無主柵設(shè)計減少了金屬柵線遮光面積，提高組件輸出功率。

串并結(jié)構(gòu)減少內(nèi)阻，降低遮光影響。疊片組件特殊的串并結(jié)構(gòu)降低了組件內(nèi)阻與內(nèi)部功耗。并聯(lián)電路設(shè)計使疊瓦組件功率下降與陰影遮蔽面積呈線性關(guān)系，與其它常規(guī)組件相比在部分遮光的條件下表現(xiàn)較好。


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