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半片组件技术、工艺、特点及发展趋势

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半片组件技术、工艺、特点及发展趋势

发布日期:2020-03-27 作者:上明能源 点击:

一、技术

使用激光切割法沿着垂直于电池主栅线的方向将标准规格电池片切成相同的两个半片电池片后进行焊接串联。

由于太阳能晶硅电池电压与面积无关,而功率与面积成正比,因此半片电池与整片电池相比电压不变,功率减半,电流减半。

工艺

为了保证和常规组件的整体输出电压、电流一致,半片电池组件一般会采用串联-并联结构设计,相当于两块小组件并联在一起。

关于封装技术,半片电池组件与常规组件相同,均采用钢化玻璃、EVA和背板进行封装。而接线盒会有所不同,一般采用三分体接线盒。

在工艺上,半片组件工艺变更简单,由于电池片数量增加一倍,电池串联焊接的时间也会增加一倍,难点是汇流带引出线从组件背面中间引出,而汇流带焊接自动化在一定程度上也促进了该半片电池组件的快速发展。

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二、特点

由于减少了内部电路和内耗,封装效率提高;另外组件工作温度降低,降低了热斑几率,提高了组件的可靠性和安全性。在阴影遮挡方面,由于独特的设计,比常规组件有更好的抗遮挡性能。与传统组件相比,半片组件主要表现在三个方面:

1. 降低发热,减少温度损失

由于减少了内部电流和内损耗,组件及接线盒的工作温度下降,热斑几率及整个组件的损毁风险也大大降低。在组件户外工作状态下,半片组件自身温度比常规整片组件温度低 1.6℃左右。

2. 减少遮挡损失

光伏系统中存在的微乎其微的树荫及电线阴影,可导致电站发电量降低约20-30%。而在最新发布的全国首个家用光伏巡检报告中显示,52.6%的电站存在着遮挡情况,而这些被遮挡的电站中外物遮挡占比46.4%,电站自身遮挡占比53.6%。

半片组件凭借其特殊的并串结构,可以使组件在纵向排布提高支架与土地利用率的同时减少阴影遮挡造成的发电量损失。在阴影遮挡和组件边沿积灰情况下,半片技术可将发电量损失最多减少3/4;尤其是在全宽向遮挡情况下,常规组件输出功率几乎为零,而半片组件得益于内部电路设计,仍然保有一半左右的输出功率。


三、提高封装效率

封装损失常规组件一般大于1%,而半片组件一般在0.2%左右。因此半片组件利用了低电流特点,有效提高组件的封装效率。

发展趋势

随着电站投资商平价上网的压力越来越大,对度电成本的诉求越来越高。半片组件与常规组件相比,在制造环节主要增加的成本包括电池的切片、辅料和人工费用、设备折旧费等。但是半片组件功率比同版型的组件可提升提升5W-10W,甚至更高。随着组件价格持续走低,半片组件整体上系统成本是降低的。

根据国际机构ITRPV市场分析,未来几年,半片组件会有一定的释放,将从2018年的约5%扩到2028年的40%左右,平均年递增率约10%。


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关键词:光伏发电,半片组件,光伏组件

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