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从组件封装环节来看,如何才能降低光伏的LCOE?当前组件的降本工作已经快做到极致,各项辅材继续降本的空间不大,所能做的便是通过技术进步提升组件的转换效率从而降低光伏的LCOE。
组件封装环节提升转换效率的主流途径有两种,一种是降低电池的功率损耗,另一种是减少组件内封装留白,从而使得单位面积的发电量更多。
降低电池的功率损耗主要通过电池片小型化实现。所谓电池片小型化不是使 用更小的硅片制成电池,而是将常规的电池切成数片后连接成串,由于电池片切小后电流减小,因而带来的损耗也随之减少。
减少封装留白可以使得单位面积的发电量更多。传统的组件封装技术使用焊带将电池片串联起来,由于受到应力的影响,电池片之间不可能做到没有缝隙,一般会有2-3mm的间距,同时由于汇流条的存在,电池串边缘与组件边框之间也存在一定的间距。对于光伏发电来说,这些区域都是不能发电的无效区域。正是由于这些无效区域的存在,才使得组件的效率显著低于电池效率。未来先进的组件封装技术,首要任务便是消灭这些无效区域,从而提升组件的效率,使得单位面积的输出最大化。
目前新兴的组件技术主要有半片、MBB(多主栅)和叠瓦等。目前半片技术发展较快,已经初步具备一定的规模,最新的组件出口显示,目前半片在出口组件中的占比已达29.1%,基本以大厂为主。叠瓦技术正在崛起中,目前在出口组件中的占比已经达到5%。
叠瓦是目前最具竞争力的组件封装技术
叠瓦组件是根据主栅数量将常规电池片切成5片或者6片,将每小片叠加排布,利用导电胶将其小片电池片连接成串,再经过串并联排版后层压成组件。
组件功率提升10%以上:电池效率越高,叠瓦增益越多。相比常规组件,叠瓦的理论上功率可以提升15%,量产功率一般可以提升10%-12%。基于M2规格单晶PERC电池,60版型的常规整片组件功率可以达到315W,而采用叠瓦封装技术后,组件功率可以达到345W(整档功率,实际功率可能高)。
叠瓦组件的功率提升,主要来自于减少封装留白电池数量的增加,其次来自于取消焊带及电池片切小带来的电流损耗的减少。另外叠瓦组件由于取消了焊带,正面遮挡随之减少,也提升了少量功率。
相同面积叠瓦组件可以封装进更多的电池片。叠瓦组件取消了焊带,电池片之间采用导电胶连接,实现了电池片之间0间距,大幅减少了封装留白,从而可以封装近更多的电池片。同样的组件面积下,使用传统封装方式可以封装60片电池片,而使用叠瓦技术可以封装66片电池,这样便带来了10%的功率提升。
切小片电流功率减小,取消焊带进一步降低电阻。叠瓦组件一般将常规大小电池片切成5或6片,这样单片电池的电流仅为原来的1/5或1/6,电流损耗也仅为原来的1/25或1/36。电池间采用导电胶直接连接,相比采用焊带电阻更低,也降低了功率的损耗。
有效降低遮挡带来的发电量损失和热斑问题。由于叠瓦组件电池串数更多,发生遮挡时,可以有效地减少遮挡带来的发电量损失和热斑问题。
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