01.半片組件功率提升毫無爭議
自從半片組件技術誕生以來,國內主流組件廠商都陸續開始進行測試和量產,從各廠家實驗室數據和戶外實際發電表現來看,功率都有明顯提升,發電量也不錯,這是沒有異議的。半片組件本質上是源自劃片工藝,只是把大電池片進行垂直于主柵線的劃片而已,為什么能提高組件整體功率呢?
光伏組件在工作過程中,電池片上細柵線、主柵線、焊帶、匯流條都是電流的傳輸通道。常規光伏電池片產生的電流在8.5A-9.5A之間,半片最大也只有整片的一半電流(4.25A-4.75A),這導致其在工作過程的發熱量僅僅只有全片的1/4,這就減少了組件因工作溫度升高而帶來的發電量損失,使半片組件較常規組件的功率有所提升。通過對戶外半片組件實際發電量監控,發現其功率提升可以達到3-4%,這與戶外測試條件、溫度、天氣等環境都有相關。
02.多主柵組件戶外表現欠佳的原因
而同時另一種MBB多主柵電池技術也逐步形成小規模的市場,實驗室標準條件下測試,組件功率提升也基本接近半片水平,但各廠家MBB組件的戶外發電表現卻表現不佳,這導致很多技術專家不是很看好MBB技術。為何MBB多主柵技術在組件功率上有提升,但在戶外發電量表現上卻不能獲得優勢呢?
實際上MBB多主柵設計真正目的是為了減少主柵的正銀用量。為了降低主柵線的正銀消耗,一般都采用間歇式焊盤設計,就沒有真正意義的主柵了,而是產生更多數量的虛擬主柵。為了規避常規扁平焊帶帶來的陰影遮擋問題,MBB多主柵設計一般采用圓形的銅絲來作為焊帶輸送電流,銅絲直徑約0.4mm。
在實驗室測試時候,光是垂直照射到銅絲上面,因為表面是圓形,很大一部分的光線從側面反射到組件正面玻璃的內表面,二次反射回電池片表面,這部分的光線就貢獻了一部分的組件功率輸出。MBB多主柵技術是通過多根銅絲進行輸出分流降低電流,也面臨銅絲和電池片虛擬主柵線的焊接電阻的穩定性問題。因為常規組件的焊接都是面焊接,現在只能是虛擬主柵線的少量焊盤的焊接,其他都只是十字交叉的點焊接,這樣組件的內阻就表現出一定的損耗,在長期的TC和其他老化方面就面臨些挑戰。這也是這個工藝的短板,需要通過輔助設計來進一步改善。
而在戶外工作運行的時候,陽光實際大部分時間都是無法垂直于電池片表面,微觀角度看,銅絲會經常遮擋兩側的電池片區域,二次反射光線也減少了,因此與室內測試條件下相比,同樣輻照水平的戶外陽光下運行就無法實現同樣的組件功率輸出。
如上所述,半片組件相對于常規整片組件可以提高3-4%的戶外實證發電功率,而MBB多主柵組件的戶外實證發電功率提升雖然不理想,但銅絲遮光及焊接問題影響因素畢竟較小,因此半片+MBB疊加工藝的組件發電量還是要比常規組件多1-2%的增益,但這種疊加真的有必要嗎?
自從半片組件技術誕生以來,國內主流組件廠商都陸續開始進行測試和量產,從各廠家實驗室數據和戶外實際發電表現來看,功率都有明顯提升,發電量也不錯,這是沒有異議的。半片組件本質上是源自劃片工藝,只是把大電池片進行垂直于主柵線的劃片而已,為什么能提高組件整體功率呢?
光伏組件在工作過程中,電池片上細柵線、主柵線、焊帶、匯流條都是電流的傳輸通道。常規光伏電池片產生的電流在8.5A-9.5A之間,半片最大也只有整片的一半電流(4.25A-4.75A),這導致其在工作過程的發熱量僅僅只有全片的1/4,這就減少了組件因工作溫度升高而帶來的發電量損失,使半片組件較常規組件的功率有所提升。通過對戶外半片組件實際發電量監控,發現其功率提升可以達到3-4%,這與戶外測試條件、溫度、天氣等環境都有相關。
02.多主柵組件戶外表現欠佳的原因
而同時另一種MBB多主柵電池技術也逐步形成小規模的市場,實驗室標準條件下測試,組件功率提升也基本接近半片水平,但各廠家MBB組件的戶外發電表現卻表現不佳,這導致很多技術專家不是很看好MBB技術。為何MBB多主柵技術在組件功率上有提升,但在戶外發電量表現上卻不能獲得優勢呢?
實際上MBB多主柵設計真正目的是為了減少主柵的正銀用量。為了降低主柵線的正銀消耗,一般都采用間歇式焊盤設計,就沒有真正意義的主柵了,而是產生更多數量的虛擬主柵。為了規避常規扁平焊帶帶來的陰影遮擋問題,MBB多主柵設計一般采用圓形的銅絲來作為焊帶輸送電流,銅絲直徑約0.4mm。
在實驗室測試時候,光是垂直照射到銅絲上面,因為表面是圓形,很大一部分的光線從側面反射到組件正面玻璃的內表面,二次反射回電池片表面,這部分的光線就貢獻了一部分的組件功率輸出。MBB多主柵技術是通過多根銅絲進行輸出分流降低電流,也面臨銅絲和電池片虛擬主柵線的焊接電阻的穩定性問題。因為常規組件的焊接都是面焊接,現在只能是虛擬主柵線的少量焊盤的焊接,其他都只是十字交叉的點焊接,這樣組件的內阻就表現出一定的損耗,在長期的TC和其他老化方面就面臨些挑戰。這也是這個工藝的短板,需要通過輔助設計來進一步改善。
而在戶外工作運行的時候,陽光實際大部分時間都是無法垂直于電池片表面,微觀角度看,銅絲會經常遮擋兩側的電池片區域,二次反射光線也減少了,因此與室內測試條件下相比,同樣輻照水平的戶外陽光下運行就無法實現同樣的組件功率輸出。
如上所述,半片組件相對于常規整片組件可以提高3-4%的戶外實證發電功率,而MBB多主柵組件的戶外實證發電功率提升雖然不理想,但銅絲遮光及焊接問題影響因素畢竟較小,因此半片+MBB疊加工藝的組件發電量還是要比常規組件多1-2%的增益,但這種疊加真的有必要嗎?