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光伏电池组件封装损失的研究

发布时间:2020-01-16 20:25:20

作者 : 王祺、倪志春、任方星、赵建华、王艾华,中电电气南京有限公司研发中心

摘要

晶体硅太阳电池封装成组件后,其实际功率通常会小于理论功率,称之为功率损失或封装损失(powerloss)。本文对各种影响组件封装损失的因素进行了相应的研究,包括电池片分档方式、组件封装材料、封装工艺与电池片之间的匹配等,通过优化这些影响因素可以有效提高组件的输出功率,降低封装损失。

前言

为了获得所需的电流电压和输出功率,同时也为了保护电池不受机械损伤和环境损害,必须将若干单片电池串并联连接并封装成组件。一般情况下,封装后的组件的输出功率(实际功率)小于所有电池片的功率值之和(理论功率),我们称之为封装损失(powerloss),计算方法为:

封装损失=(理论功率-实际功率)/理论功率

如果封装损失值较高的话,制作出的组件的输出功率达不到设计要求,有可能出现客户投诉,对组件公司产生不良影响,造成经济损害。反之,如果能够降低封装损失,组件输出功率的增加也会带来收益的提高,组件配置的电池片所需效率可以减少,间接降低了生产成本。

本文分别从光学损失和电学损失两方面分析和讨论了可能影响封装损失的因素,得到了一些初步的结论,可为组件公司提高产品性能提供参考。另外我们只针对组件封装时的功率损失进行了研究,未涉及电池片光致衰减(LID)导致的组件输出功率下降等问题。

封装损失的分析

常规晶体硅太阳的封装结构如图一所示,自上而下的顺序分别是钢化玻璃-密封胶-晶体硅太阳电池-密封胶-背板;封装之前的单焊、串焊工艺将电池片通过涂锡焊带连接;组件层压封装好后,再组装上接线盒、边缘密封胶和边框。因此,造成组件封装损失的可能因素无外乎是太阳电池和组件的封装材料。

我们把封装损失的原因按照属性不同分为两大类:光学损失、电学损失。下面详细讨论这两类中的各种影响因素。

      

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