適用于屋頂安裝的光伏組件研究

姜磊

摘要：光伏展會推出的概念50片電池組件及在進行前期市場調研的同時，部分客戶根據自己屋頂結構和面積，針對屋頂組件從外觀顏色上可選用黑色背板或白色背板組件，發電的同時又能達到建筑視覺美化效果和合理的安裝定位，所以針對客戶的想法及要求，開發和設計50片電池組件，并對不同顏色背板組件的電性能和戶外性能進行對比研究。

關鍵詞：黑色背板；功率；封裝損失；反射率

1、引言

光伏組件是一種將太陽能轉化為電能的產品，其生產過程是將光伏電池片封裝起來，形成光伏組件。從太陽能轉化為電能的過程，部分客戶根據自己屋頂結構和面積，針對屋頂組件從外觀顏色上可選用黑色背板或白色背板組件；發電的同時又能達到建筑視覺美化效果和合理的安裝定位，所以針對這種需求領域研究黑色和白色背板在光伏組件中的應用效果并進行對比。

2、組件性能研究

2.1 實驗設計（以50片電池組件設計為例）

2.1.1組件電性能參數對比分析：

針對黑色背板和白色背板：分別測試對比各自的反射率；對比組件封裝后的功率損失；預處理短接暴曬后的光衰減。

2.1.2組件戶外運行溫度對功率的影響：

黑色背板組件相對白色背板組件戶外運行時吸收光線多，相應組件運行時溫度也會升高，對組件發電量會產生一定的影響。

2.2、實驗結果、分析

2.2.1 組件電性能參數對比分析：

背板反射率試驗：分別選取A、B廠家黑色和白色背板進行反射率測試，經過測試兩種背板不同位置的反射率，試驗得出白色背板比黑色背板的反射率高10倍左右，結果詳見表1

2.2.2試驗組件封裝損失及光衰減試驗：

分別使用黑色背板和白色背板制作兩塊組件進行功率測試，并進行戶外暴曬，結果詳見表2

以上4塊組件原材料除背板分別選用黑色和白色背板，其他原材料都相同的要求下做的試驗組件，功率封裝損失黑色背板組件比白色背板組件高出3.32%，預處理暴曬后功率光衰減黑色背板組件比白色背板組件低0.58%。

2.2.3組件戶外運行溫度對功率的影響：

分別使用黑白背板組件進行戶外運行溫度測試，試驗要求：背景溫度：21.3℃；測試設備：紅外熱像儀；設備型號：Ti25。實驗結果見表3。

戶外運行時黑色背板組件溫度比白色背板組件平均高3.05℃，根據峰值功率（Pmax）的溫度系數計算出黑色背板組件溫度平均升高3.05℃，對應的Pmax平均降低2.57W。

3 結論

通過以上實驗驗證黑色背板較白色背板反射率低，50片電池功率封裝損失，黑色背板組件較白色背板組件高；組件戶外運行情況下，黑色背板吸收熱量，造成組件運行溫度升高，輸出功率降低，而影響組件的發電量。但黑色背板組件在建筑視覺美化效果高于白色背板組件，部分客戶根據自己屋頂結構和面積，針對屋頂組件從外觀顏色上可選用黑色背板或白色背板組件。

參考文獻：

[1]代松 ，王占友 ， 梁新田 ， 梁飛. 太陽能光伏組件支架的設計選型[J].環球市場信息導報，理論，2011 （8） ：125-126.

[2]董仲.焊帶電阻對組件封裝功率損失的影響[J]，第十一屆中國光伏大會暨展覽會會議論文集，2008，1109-1110.

[3]趙華利.EVA對電池組件封裝功率損失影響的研究[J].科技風，2012，（1）.

作者簡介：

姜 磊（1986-），男，工程師，主要從事太陽能組件的研發以及建筑工程管理。