一文了解光伏組件結構

發布時間：2023-08-31人氣：3308

光伏組件是指具有封裝及內部連接的、能單獨提供直流電、不可分割的最小光伏電池裝組合裝置。它是光伏發電系統的核心部件，由八大核心材料組成。

電池片是組件最核心的元件，主要用于將光能轉化為電能。電池片經過串聯、并聯，達到一定的額定輸出功率和電壓后，即形成光伏組件。光伏組件經過組合形成光伏方陣，與控制器、蓄電池組、逆變器等部件連接組成光伏發電系統。

太陽能電池按原材料分為單晶硅、多晶硅、非晶硅太陽能電池。晶硅電池技術是以硅片為襯底的，依據PN結進行光生載流子分離發電的。根據原材料和電池制備技術的差異，晶硅電池分為P型電池和N型電池。P型硅片是在硅料中摻雜硼元素制成，P型電池制備技術有傳統的AL-BSF（鋁背場）和PERC技術；而N型硅片是在硅材料中摻雜磷元素制成，N型電池制備技術較多，包括PERC、TOPCon、IBC和HJT等。

其中，異質結電池是N型電池的一種，具備高轉換效率、高發電量、低溫度系數、無光致衰減和電位衰減、制備工藝簡單、雙面發電效率高等諸多優勢。隨著電池技術的不斷突破和行業進程的持續加速，異質結技術有望成為下一代主流電池技術。

▲圖|愛康210mm半片異質結高效電池

02. 玻璃

光伏玻璃是一種鈉鈣硅鹽酸玻璃，主要用于光伏組件的封裝。光伏玻璃會直接影響光伏組件的發電效率和使用年限。

光伏玻璃一般為低鐵鋼化玻璃或者半鋼化玻璃，具有以下特性。一是通透性好。透光率是影響光伏電池轉換效率的關鍵因素。光伏玻璃需具有高透光性和對1200nm紅外光的較高反射率。二是機械強度高。耐沖擊，可承受2400Pa風壓和5400Pa雪壓，起到支撐和保護作用。三是耐久性好。受氣候和地理位置影響，組件需在露天、晝夜溫差大的環境中作業，需具備耐腐蝕、耐候性特質。

03. 膠膜

光伏封裝膠膜是光伏組件的重要組成部分，位于電池片上下兩側。膠膜的首要作用是黏合電池與玻璃、背板。其次，膠膜可以起到封裝防護作用，保護電池電路不受外界環境干擾，延長組件使用壽命。此外，封裝膠膜可增強光伏組件的透光性，進而提升組件的發電效率。最后，膠膜還能在組件生產、存儲、安裝和使用過程中起到結構支撐和定位電池的作用。

按照材料來看，主流膠膜主要有EVA、POE、EPE、PVB。EVA膠膜為主流的光伏封裝膠膜，透光性好、加工性能好、供應穩定且成本較低，但存在高水汽滲透、低抗沖擊性、抗PID性能不穩定等缺點。POE膠膜水汽透過率低、抗PID性能好，適用于雙玻組件、N型組件的封裝，但加工屬性差、成本高。

04. 背板

光伏背板是用作背面保護的封裝材料，一般用于單玻組件。光伏背板分為含氟背板和非氟背板，含氟背板有TPT、TPE、TPC、CPC，非氟背板有PET、PA/PO等。

光伏背板主要用于抵抗濕熱等環境對電池片、膠膜等材料的侵蝕，起到耐腐蝕、耐候、防氧化及絕緣保護作用，可以有效延長組件的使用壽命。白色背板反射率高，能提高組件的轉換效率。同時，紅外反射率高的特性，也便于降低組件的工作溫度。

05. 邊框

光伏邊框是安裝于玻璃外延的邊框，主要用于固定、密封太陽能電池組件，便于光伏組件的運輸與安裝。邊框的安裝，有利于保護玻璃邊緣，加強光伏組件密封性能。同時，邊框是承載組件與支架的鏈接載體，邊框的使用，可以提高組件整體的機械強度和抗載能力，從而延長組件壽命。

06. 焊帶

光伏焊帶是在銅帶表面涂敷錫基焊料形成的復合導電材料，應用于光伏電池片的串聯或并聯，發揮匯集電流和導電的作用，是光伏組件焊接過程中的重要材料。

光伏焊帶分為互連焊帶和匯流焊帶。互連焊帶用于連接光伏電池片，收集、傳輸光伏電池片電流。匯流焊帶用于匯集電池串產生的電流，并引出至接線盒內。焊帶對于電流收集有直接影響，進而影響組件的功率及發電效率。

行業早期使用的是平焊帶，隨著行業發展，目前高效組件均采用圓焊帶。

07. 硅膠

硅膠主要用于粘接、密封層壓好的玻璃光伏組件，粘接邊框與玻璃、接線盒與背板（或玻璃），起到密封和連接作用。