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太能能电池组件高效组件技术

(2022-08-21 13:47:03)


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    光伏制造产业链各环节均有各自提升发电效率的不同手段:在硅料、长晶切片环节主要通过物理方式提升材料纯度;电池片环节则通过各种镀膜、掺杂工艺提升效率;组件环节则通过各种不同的封装工艺在既有的电池片效率前提下,尽量提升组件的输出功率或增加组件全生命周期内的单瓦发电量。

     所谓高效组件技术,我们将其定义为:在既有的电池片效率前提下,在组件封装环节,使用不同工艺来提升组件输出功率或增加其全生命周期中单瓦发电量的技术手段,主要包括:双面/双玻、半片、多主栅(MBB)、叠瓦等(部分需要电池片环节工艺配合)。近期,双面技术拿下第三批领跑者50%以上中标规模,半片/叠瓦也初露锋芒。

功率/发电量增益显著,且能够多项技术叠加使用,度电成本降幅贡献最高可达20%。

双面电池组件技术凭借背面发电取得5%~30%发电量增益;半片电池组件降低75%内阻损耗实现功率增益5~10W;多主栅电池电极电阻与电极遮挡同步降低,降低银耗量的同时功率提升5~10W;叠瓦组件无主栅无焊带设计增加可放置电池片数量13%,功率提升15~20W。

除叠瓦外,上述各项高效组件工艺还能互相叠加使用,且能够同比例放大电池片环节PERC、HIT、黑硅等高效工艺的提效效果,因此对基础功率较高的单晶组件,使用高效组件技术后的功率增益也更大。

双面+半片+MBB技术叠加后功率增益10~25W,发电量增益5%~30%,相同安装条件下,最高可令度电成本下降超过20%。






     PERC(Passivated Emitter and Rear Cell),意思是"钝化发射器和后部接触 "的太阳能电池,被称为PERC太阳能电池片,是从常规铝背场电池(BSF)结构自然衍生而来。


半片:

半片电池技术通过将标准规格电池片(156mm x 156 mm)激光均割成为两片(156 x 78 mm),对切后联接起来的技术。整个组件的电池片随之被分为两组,每组包含串联连接的60 个半片,电池片组成一个完整的120 片组件,从而可将通过每根主栅的电流降低为原来的1/2,内部损耗降低为整片电池的1/4,进而提升组件功率。


叠片:

叠片组件将光伏电池以更紧密的方式互相连结,令电池间的缝隙降到最低、甚至边缘稍微重叠,因此在同样的单位面积中可以铺设更多电池,吸光面积增加,瓦数也能提高10——15W之多。另外,叠片组件几乎不需要焊带,相对的节省了焊带成本。

CTM:

通常使用组件输出功率与电池片功率总和的百分比(Cell To Module简称CTM值)表示组件功率损失的程度,CTM值越高表示组件封装功率损失的程度越小。


通过优化光伏电池栅线结构,将常规电池的栅线结构由5主栅优化为12主栅(通常称之为MBB结构)。

对不同栅线结构的光伏电池和组件进行电学性能的测试对比,对比测试结果表明:MBB主栅结构的设计能够有效降低电池和组件的串联电阻和遮光面积,进一步增大电学增益和光学增益,将光伏组件的输出功率提升5 W~10 W。

MBB的优势,从理论上来说应该是非常明显的。通过栅线变细提高电池的受光量、降低组件串联电阻,可使晶硅组件功率提升约5W(相对5主栅),另一方面该技术还可以节省部分银浆耗量,从而降低电池成本。

但是,理论归理论,MBB技术在实际运用中到底会不会带来明显的发电量增益?

实际上,在标准测试条件(辐照量为1000W/m2)下MBB功率增益主要来自两个方面:电学增益,多主栅缩短细栅线电流传输距离,降低串联电阻Rs,进而降低电阻损耗;光学增益,MBB可以有效降低栅线遮光面积,提升电池受光面积,增加了入射角0时的电池受光量。







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