貼膜組件功率提升的研究

張貴武/1.青海省聚能電力有限公司 2.身份證號碼: 630105198907150332

貼膜組件功率提升的研究

張貴武1.2/1.青海省聚能電力有限公司 2.身份證號碼: 630105198907150332

晶體硅太陽電池封裝成組件后，其實際功率通常會由于各種原因小于理論功率，稱之為功率損失或封裝損失，主要原因為光學損失和電學損失。本文針對組件主柵線貼反光膜提升組件的光學增益，增大組件的短路電流，提升組件整體功率。

封裝損失;光伏組件;反光膜;大間距

引言

新一輪光伏630搶裝潮已開始，按照規定新并網的光伏電站將執行新的電價標準。這一節點無疑讓光伏企業更加關注度電成本，高效產品的研發與推廣也成為業界發展的關鍵著力點。而隨著國家與地方光伏“領跑者”計劃的相繼出臺，高效組件已經被推向業界的焦點。在一定程度上，這同樣加速了光伏設備制造企業的產品轉型和技術升級。或許正是源于此，日前，新技術的推廣以及組件功率提升都成為業界的難點。

1.項目建設的重要意義

在光伏界，近兩年太陽能電池片的轉換效率提升變的越來越困難。太陽能電池生產商及材料、設備供應商仍在做不斷的嘗試，力圖使自己繼續保留在電池轉換效率提升的名單里，同時絞盡腦汁尋找降低成本的途徑，貼反光膜組件技術研發項目可直接提升組件功率約3.75W-7.75W。

2.項目建設的必要性

2014 年則光伏組件基本功率上升到250W以上能滿足市場需求。2015年工信部發表光伏企業規范要求光伏組件的轉換效率達到16.5%，這就要求在相同尺寸的組件功率達到268W，這不僅要提高硅基太陽能電池的轉換效率大幅提升，同時還要盡可能的降低光伏組件的封裝損失，才能生產出更多的滿足市場需求功率的光伏組件，可以說提升組件整體功率迫在眉睫。

3.應用前景和使用價值

目前，國內外均對貼反光膜組件進行研發和試驗階段，由于所采用的材料價格低廉、組件提升功率高的優點，若研發技術純熟，將會大量的運用到光伏晶體硅組件的制造。光伏組件貼反光膜是將反光薄膜與焊帶固定，該光伏組件反光薄膜包括基材、微棱鏡層和反光層。

4.項目研究的技術路線和方法

所完成項目的核心內容、技術特征、技術方法和難點；項目研究的技術路線和實現途徑，技術成果先進性、成熟性。該項目通過正面主柵焊帶貼反光膜提升組件整體功率，主要是將反光薄膜與正面主柵焊帶固定，該光伏組件反光薄膜包括基材、微棱鏡層和反光層。本項目通過簡單、成本低廉的材料，在增加組件輸出功率的同時，能夠使其使用方法和現有光伏組件工藝兼容，不會影響組件的長期可靠性和使用壽命；

①出現貼膜偏移分析

分析：層壓后出現反光貼膜偏移問題，經過分析為膜帶粘貼不牢固，EVA在降溫過程中收縮導致膜帶隨EVA向內拉伸，膜帶脫離主柵線焊帶位置，導致膜帶偏移現象產生。對串焊機的底部加熱溫度進行調節，升高底部加熱溫度，由80℃升高到100℃，層壓后觀察效果，貼膜偏移減輕，溫度升高到120℃，貼膜過程中對膜帶施加3-5N的壓力，膜帶粘貼效果良好，層壓后組件的膜帶偏移異常排除。

②組件隱裂較多分析

分析：貼膜后主柵線位置出現大量的電池片隱裂，經過分析判斷為貼膜后主柵線位置的焊帶和貼膜疊加，使層壓過程中此處的受力過大，導致層壓過程中將主柵線位置的電池片壓裂，解決此問題分兩步進行：1.正面EVA的克重過低；2.層壓加壓速度過快，層壓壓力過大，降低層壓加壓速度，同時降低層壓壓力，經過此兩步工作后，組件整體的層壓后隱裂排除。

③貼反光膜后與常規組件進行對比：

組件 電池片轉換效率組件實際功率 Voc Isc FF 18.40% 72.704 8.148.378 76.20%18.40% 272.683 38.182 9.368 76.20%18.40% 272.056 38.143 9.383 76.00%18.40% 272.873 38.145 9.379 76.30%貼膜高效組件平均值 18.40% 272.579 38.154 9.377 0.76175近期正常組件平均值 18.40% 266.21 38.16 9.15 76%差值/6.369 -0.005 0.227 0.00175貼膜高效組件

小結：18.4%轉換件功率提升達到6.369W，短路電流提升0.227A。

組件 電池片轉換效率組件實際功率 Voc Isc FF貼膜高效組件18.5% 272.506 38.172 9.357 76.3%18.5% 273.147 38.178 9.362 76.4%貼膜組件平均 18.5% 272.827 38.175 9.360 76.35%近期正常組件 18.5% 266.792 38.179 9.178 76.138%差值/6.034 -0.004 0.181 0.002

小結：18.5%轉換效率電池片的貼膜組件平均功率為272.827W，常規組件的平均功率為266.792W，貼膜組件功率提升達到6.034W，短路電流提升0.181A。

組件 電池片轉換效率組件實際功率 Voc Isc FF 18.6% 275.624 38.199 9.404 76.7%貼膜18.6% 275.640 38.227 9.391 76.8%平均 18.6% 275.632 38.213 9.398 76.8%常規 18.6% 271.82 38.258 9.267 77.0%差值/3.82 -0.045 0.131 -0.2%

小結：18.6%轉換效率電池片的貼膜組件平均功率為275.632W，常規組件的平均功率為272.02W，貼膜組件功率提升達到3.82W，短路電流提升0.131A。

分析：

如上圖所示，反光膜的作用為，光線將反光膜照射到主柵線部位，光線以一定的角度發生反射現象，反射到鋼化玻璃表面，鋼化玻璃表面有一層減反射膜，光線發生第二次反射，反射到電池片表面，電池片對入射光進行吸收利用，達到提升組件功率的效果；如果入射光線照射到未貼反光膜的焊帶上，則光線就直接反射出組件，此部分光照就無法進行利用，但是當貼膜過程中出現反光膜粘貼的角度出現偏差等情況，則會出現照射到反光膜上的一部分光線能夠有效利用，一部分光線又反射出組件，所以就出現了功率提升在1.5%～2%的情況。按照此種情況分析，本試驗結果已100%達到技術要求。

總結

1.組件增大光的吸收，增大組件的短路電流，從而增加輸出功率。

2.組件的封裝損失可分為光學損失和電學損失兩種。本項目主要為減小組件的光學損失，使照在焊帶上的光線得到利用。

3.經過以上的工作，已經將組件的整體功率提升目標值1.5%～2%。

4.按照目前的市場價格組件平均每瓦3.5元，每年生產150MW計算，可以達到年凈收入增加200萬的目標。

[1]陸亞建, 冉科, 王玉庭等 微棱鏡型反光膜的生產方法 常州華日升反光材料股份有限公司.

[2]何寶華 晶體硅光伏組件封裝功率提升研究[OL]連云港神舟新能源有限公司 上海航天汽車機電股份有限公司.