组件封装功率损失的初步研究

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1、保护器的标称导通电压和标称放电电流的不同、安装率下降。方式及接线长短的差异，如果设计和安装时不考虑间　　5.电池片以及组件I-V测试时的误差。距问题，他们之间能量配合不当，就会出现某级浪涌　　6.B-O复合中心引起的电池片效率衰减。保护器动作泄流的盲点。如果两级浪涌保护器的间距　　7.组件制作过程中产生隐裂或碎片。达不到要求，可以在线路中串联安装适当的退耦原件。2、理论分析5、结束语2.1电流失配　　防雷工程能够确保被保护设备的安全，防止设备1、前言被雷击和浪涌损坏，但是，防雷设计和防雷安装需要　　组件中的电池片大多按串联的方式连接在一起。　　晶体硅太阳电池经封装后，组件的功率

2、（实际功相关的专业知识并能根据现场情况灵活处理，一旦设整个组件的工作电流受电流偏小的电池片的制约。光率）会小于所有电池片的功率之和（理论功率）。这计和安装不合理，不仅不能起到应有的保护作用，反伏行业内，大多数厂家是按效率对电池片进行分档。个差值，就称为组件封装功率损失(powerloss)，而可能会带来破坏性后果。由于硅片质量、生产工艺、测试设备等的差异，同档一般计算方法为：电池片的I-V曲线并不完全一致。这样，把同档电参考文献：池片封装在一块组件中时，就存在失配损耗的可能。[1]陈慧玲.浅谈独立光伏电站防雷与接地装置[J].青海科技.2005年第三期.2.2光学损耗如何降低功

3、率损失，是优化组件制造工艺的重要内容[2]曹仁贤，郑桂标，李维华.光伏、风力发电系统　　组件中覆盖在电池片正面的玻璃和EVA的透光率[1-8]。一般认为，功率损失主要与以下几点因素有关：的接地技术[J].可再生能源.2003年02期.直接影响了入射到电池片表面的光线多少。如图1所1.不同电流的电池片串联时因电流不一致(current示，为减少紫外等短波光对电池片和背板的伤害，玻mismatch)引起的失配损耗。[3]张跃，马勇刚，李自应.云南德援光伏电站的防璃和EVA通常会削弱波长为360nm以下的光线透射，　　2.光学损耗，包括焊带遮光、玻璃和EVA等封雷接地技术[J].太阳

4、能2006年第06期.EVA中由于添加了抗紫外的材料，几乎完全阻止了这装材料引起的反射和吸收损失。部分光线。这样，普通电池片对这部分光线的QE响应，　　3.串联电阻损耗，主要与连接电池片的焊带和在封装成组件后就很难体现出来。汇流条本身的电阻、焊接不良导致的接触电阻、接线盒的电阻等有关。2.3电学损耗　　4.热损耗，组件工作时温度升高引起的输出功组件中的串联电阻引起的功率损失，从本质上讲，是转化为焦耳热(Ploss=I2R)消耗掉了。图2说明了封装后的电池组件中串联电阻主要由以下部分组成：正、背电极上连接的焊带电阻、焊带与电极之间的接触电阻、硅基底的体电阻、发射结的横向电阻、正背

5、面印刷浆料的电阻（包括背面主电极、铝背场、正面栅线、正面主电极），等。降低任何一部分的电阻，都能降低组件的串联电阻Rs，从而提高组件填充因子FF，减少功率损失。与电池片有关的串联电阻，包括硅基底的体电阻、发射结的横向电阻、正背面印刷在点焊或者焊接不良出现“虚焊”的情形下，栅线收浆料的电阻（背面主电极、铝背场、正面栅线、正面集的电流到达非焊接区域时，将只能沿电阻较高的丝主电极），对电池片电性能的影响已有较多文献提及，印银电极传导，增加了功率损耗。这里就不展开讨论。图2封装后的电池组件的串联电阻组成[8]2.3.1焊带的有效电阻　　组件工作时，光生载流子由栅线(finger)收集后

6、汇流到主电极(busbar)上。由于铜基焊带的截面积要远大于丝印的银电极，电流将倾向于沿电阻率较低的铜基焊带传导再进入到串联的下一个电池片。这样，电流沿焊带从头到尾的方向线性增加。图3正面焊带的电阻　　以N片电池串联的组件为例，每片电池上有n条主电极，主电极长度为L，焊带线电阻为ρl，组图1玻璃、EVA的透光率及电池片的QE曲线2.3.2汇流条的有效电阻件的峰值电流为Impp。如图3所示，假设焊带将整条电极全部覆盖，则组件正面焊带的功率损耗为，　　组件中的各串电池片通过汇流条连接。电流在流经汇流条时也会有焦耳发热，产生功率损耗。以我司生产的S156-3BB的60片板型组件为例，

7、电流由3图5掺硼Cz硅太阳电池的光致衰减根焊带均匀收集。这样，图4(b)中的A、B、C3段汇流条上的电流就有区别。此外，组件正常工作时的2.5其他因素电流不会通过旁路二极管，图4(a)中的D段汇流条上也不会有电流通过。由此可见，汇流条的功率损　　组件工作时，光照加热和电流发热会导致组件温耗由9部分组成：其中，1段和9段、2段和8(b)组件尾部（远离接线盒一侧）度比环境温度高几十度，引起组件输出功率下降。目段分别相同，3、4、5、6、7也相同。假设组件的峰前，行业内对晶硅太阳电池组件工作时的升