半片組件目前是組件企較為熱衷的組件形式,已成為標(biāo)配組件,半片組件分為多主柵和5主柵兩個(gè)陣營,他們各持一此,雙方爭議頗大。
硅貴的“擁硅為王”時(shí)代,懷著把碎片充分利用的心態(tài),完成一個(gè)半片組件之后,組件制造者最大的滿足是減少了損失,挽救了破碎的硅片,早期的半片實(shí)踐者可能萬萬想不到如今很多組件企業(yè)已經(jīng)把半片組件作為常規(guī)/標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品對(duì)外銷售,頭部企業(yè)有的甚至已經(jīng)淘汰全片組件,不再生產(chǎn)。
半片組件的優(yōu)勢,無人不曉。所謂半片技術(shù),就是使用激光切割法沿著垂直于電池主柵線的方向?qū)?biāo)準(zhǔn)規(guī)格的電池片切成尺寸相同的兩個(gè)半片電池片,由于電池片的電流和電池片面積有關(guān),如此就可把通過主柵線的電流降低到整片的1/2,當(dāng)半片電池串聯(lián)以后,正負(fù)回路上電阻不變,這樣功率損耗就降低為原來的1/4(Ploss=1/4*I2R),從而最終降低了組件的功率損失,提高了封裝效率和填充因子。一般的,半片電池組件比同版型的組件能提升5-10W(2%-4%)甚至更高。半片等高密度組件是近段時(shí)間的趨勢,這一點(diǎn)無容置疑。
半片,成為標(biāo)配的潮流下,半片面臨著兩條路,向左,多主柵(12BB/9BB);向右,5主柵;不同陣營,他們各執(zhí)一詞。用自己的數(shù)據(jù)講故事,他們深諳其道。
半片疊加MBB,進(jìn)階再進(jìn)階
不可諱言的是,在多主柵大規(guī)模發(fā)展之前,半片是當(dāng)之無愧的高密度功率組件之王。2018年之前,半片+5BB,曾是絕對(duì)主流。但是2018年底以來,情況似乎有變,多主柵技術(shù)的成熟,串焊難題漸解。半片+9BB,漸成趨勢,陣營在擴(kuò)大。具有低熱斑風(fēng)險(xiǎn)的半片結(jié)合低裂片影響的MBB,可以有效降低組件失效風(fēng)險(xiǎn)(見上圖美國NREL的研究),逐漸成為高密度、高功率組件的主流趨勢。
研究顯示,多晶MBB或半片在業(yè)內(nèi)平均水平可提高1個(gè)檔位,而MBB疊加半片可提高3個(gè)檔位,出現(xiàn)“1+1=3”效果。單晶MBB或半片在業(yè)內(nèi)平均水平可提高1~2個(gè)檔位,而MBB疊加半片可提高4個(gè)檔位,出現(xiàn)“1+1=4”效果。
多主柵組件除了高功率之外,還有著很多5BB不具備的優(yōu)勢。天合研究顯示,由于柵線分布更密,多主柵組件的抗隱裂能力也更強(qiáng)。通過標(biāo)準(zhǔn)5400Pa的機(jī)械載荷測試,隱裂造成常規(guī)5BB組件功率約0.5%的衰減,而多主柵只有0.1%的衰減。
多主柵與半片連接,隱裂被限制在更小的區(qū)域,風(fēng)險(xiǎn)面積比整片可降低50%。
在模擬條件為,1000W/m2輻照,環(huán)境溫度:25℃,組件正面和背面的對(duì)流換熱系數(shù)為10W/m2·℃(通風(fēng)良好)情況下,MBB半片相對(duì)常規(guī)組件散熱效果更好(有效熱量密度低),較常規(guī)組件熱斑溫度降低27℃。
實(shí)驗(yàn)證實(shí),在經(jīng)過荷載、TC600、動(dòng)載+TC50+HF10后,EL無明顯異常。
MBB還是5BB,引發(fā)了一場爭議
近日,關(guān)于半片路線,出現(xiàn)了爭議。半片疊加5BB還是12/9BB?爭議的焦點(diǎn)在于單瓦發(fā)電能力。
近日,有研究文章認(rèn)為,多主柵的發(fā)電能力不如5BB。他們的研究表明,使用同一企業(yè)相同結(jié)構(gòu)電池的組件,在2018年2月~2019年2月共13個(gè)月的實(shí)證對(duì)比中,12柵全片組件相比5柵全片組件單瓦平均發(fā)電量低了2.43%,另外,在2019年2月26~3月7日共10天的實(shí)證對(duì)比中,9柵半片組件比5柵半片組件單瓦平均發(fā)電量低0.91%。他們得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為:多主柵組件的發(fā)電性能比5主柵組件略低。有人認(rèn)為,在實(shí)證條件下,MBB組件相比5主柵組件單瓦平均發(fā)電量低并不奇怪。
他們認(rèn)為,多主柵用的是圓形互連條,直徑比5主柵扁平互連條的厚度高。一天之中,陽光垂直照射組件時(shí)間有限,大部分時(shí)間是斜射(除全跟蹤),直徑大的多主柵在陽光斜射的時(shí)候,陰影也大,主柵越多則陰影越多,尤其是早晚時(shí)分,圓形互連條有陽光照射一面能發(fā)揮作用的反光效果有限。而扁平互連條不僅遮光小,還可制成反光互連條或貼反光膜,陽光直射和斜射均有反光效果。所以他認(rèn)為,5BB比12/9BB單瓦發(fā)電量高就不足為怪了。
更青睞多主柵的企業(yè)則認(rèn)為,圓形焊帶也有不可不提的優(yōu)勢。利用圓形焊帶的二次光反射效應(yīng),增加電池光的吸收利用率,也有數(shù)據(jù)顯示,圓形焊帶70%的光線會(huì)被再次利用。研究人員對(duì)于圓形焊帶多了更詳細(xì)的研究。
究竟是扁形焊帶還是圓形?也跟安裝方式有關(guān)。英利曾做了相關(guān)的模擬實(shí)驗(yàn)。在組件縱向安裝時(shí),12BB組件的光生電流在較大角度范圍內(nèi)均高于常規(guī)5BB組件,兩者的IAM值曲線相近。
在橫向安裝時(shí),12BB和7BB三角組件光生電流在較大角度范圍內(nèi)均高于常規(guī)5BB組件,三者的IAM值曲線相近。
英利的實(shí)驗(yàn)結(jié)論認(rèn)為,模擬圓形焊帶多主柵組件與常規(guī)組件無論是橫向還是豎向安裝IAM表現(xiàn)相當(dāng),整體模擬發(fā)電量結(jié)果差異很小。
更有研究表明,由陰影或入射角導(dǎo)致的光學(xué)損失5BB或12BB差異不大。12BB帶來的發(fā)電量增益主要源于良好的溫度系數(shù)。
質(zhì)疑多主柵發(fā)電能力的一方則認(rèn)為,多主柵技術(shù)降低了光伏組件的串聯(lián)電阻從而導(dǎo)致弱光性能低于常規(guī)組件,由于在組件發(fā)電能力上沒有其他方面的明顯改善,其發(fā)電量有一定程度下降。
對(duì)于多主柵持積極態(tài)度的一方則認(rèn)為,MBB的優(yōu)勢太明顯了。多主柵對(duì)電池片隱裂、斷柵、破裂等容忍度更高,在組件的持續(xù)工作當(dāng)中造成的損失更小。主柵數(shù)越多,電阻值分布越低且越均勻,在每個(gè)主柵和焊帶上流過的電流也會(huì)相應(yīng)越低,從而降低焊帶上的阻抗損失。多主柵設(shè)計(jì),主柵線數(shù)增多,明顯減少光生電流傳輸至主柵線的路徑,一般規(guī)格為156*156mm的5BB電池片電流的最大有效傳輸路徑長度約15.6mm,相應(yīng)12BB電池片的最大有效傳輸路徑約3.5mm,下降75%以上。電流在細(xì)柵上的路徑越短,消耗的功率就越小,相應(yīng)組件整體功率輸出就越高,同時(shí)可有效降低組件工作溫度,提升光伏組件NOCT表現(xiàn),組件長期發(fā)電性能好。反方的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)則表明,在戶外發(fā)電量表現(xiàn)中,MBB組件比常規(guī)組件提高了1%左右的發(fā)電能力。
中利騰輝在常熟研發(fā)基地的實(shí)驗(yàn)中表明,MBB組件比5BB組件相對(duì)發(fā)電量高2.1%左右。
據(jù)騰輝在山西大同23MW扶貧項(xiàng)目的發(fā)電量實(shí)證數(shù)據(jù)顯示,MBBPR均在87%以上,而同期5BB的PR在85%左右,他們認(rèn)為,MBB有明顯的發(fā)電量優(yōu)勢。
英利在保定的戶外發(fā)電實(shí)證對(duì)比數(shù)據(jù)顯示,多主柵與常規(guī)5BB相比,發(fā)電量增益1%左右,英利則認(rèn)為,多主柵多發(fā)電是因?yàn)槠鋼碛懈玫臏囟认到y(tǒng)與更優(yōu)的弱光性能。
在對(duì)比5BB半片與9BB半片發(fā)電量對(duì)比方面,阿特斯也有相關(guān)實(shí)證。他們認(rèn)為半片MBB具有更低的工作溫度和更好的溫度系數(shù)、IAM等,經(jīng)過一個(gè)月的運(yùn)行,數(shù)據(jù)顯示,MBB半片提高發(fā)電量約1%。
半片組件,煥發(fā)出前所未有的韌性。
5BB還是MBB?爭議還在繼續(xù)。孰優(yōu)孰劣,還需要進(jìn)一步去驗(yàn)證。行業(yè)還需要更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、更詳實(shí)的數(shù)據(jù),來支撐這場論戰(zhàn)。而不僅僅是為自己的特定產(chǎn)品,搖旗吶喊。
硅貴的“擁硅為王”時(shí)代,懷著把碎片充分利用的心態(tài),完成一個(gè)半片組件之后,組件制造者最大的滿足是減少了損失,挽救了破碎的硅片,早期的半片實(shí)踐者可能萬萬想不到如今很多組件企業(yè)已經(jīng)把半片組件作為常規(guī)/標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品對(duì)外銷售,頭部企業(yè)有的甚至已經(jīng)淘汰全片組件,不再生產(chǎn)。
半片組件的優(yōu)勢,無人不曉。所謂半片技術(shù),就是使用激光切割法沿著垂直于電池主柵線的方向?qū)?biāo)準(zhǔn)規(guī)格的電池片切成尺寸相同的兩個(gè)半片電池片,由于電池片的電流和電池片面積有關(guān),如此就可把通過主柵線的電流降低到整片的1/2,當(dāng)半片電池串聯(lián)以后,正負(fù)回路上電阻不變,這樣功率損耗就降低為原來的1/4(Ploss=1/4*I2R),從而最終降低了組件的功率損失,提高了封裝效率和填充因子。一般的,半片電池組件比同版型的組件能提升5-10W(2%-4%)甚至更高。半片等高密度組件是近段時(shí)間的趨勢,這一點(diǎn)無容置疑。
半片,成為標(biāo)配的潮流下,半片面臨著兩條路,向左,多主柵(12BB/9BB);向右,5主柵;不同陣營,他們各執(zhí)一詞。用自己的數(shù)據(jù)講故事,他們深諳其道。
半片疊加MBB,進(jìn)階再進(jìn)階
不可諱言的是,在多主柵大規(guī)模發(fā)展之前,半片是當(dāng)之無愧的高密度功率組件之王。2018年之前,半片+5BB,曾是絕對(duì)主流。但是2018年底以來,情況似乎有變,多主柵技術(shù)的成熟,串焊難題漸解。半片+9BB,漸成趨勢,陣營在擴(kuò)大。具有低熱斑風(fēng)險(xiǎn)的半片結(jié)合低裂片影響的MBB,可以有效降低組件失效風(fēng)險(xiǎn)(見上圖美國NREL的研究),逐漸成為高密度、高功率組件的主流趨勢。
研究顯示,多晶MBB或半片在業(yè)內(nèi)平均水平可提高1個(gè)檔位,而MBB疊加半片可提高3個(gè)檔位,出現(xiàn)“1+1=3”效果。單晶MBB或半片在業(yè)內(nèi)平均水平可提高1~2個(gè)檔位,而MBB疊加半片可提高4個(gè)檔位,出現(xiàn)“1+1=4”效果。
多主柵組件除了高功率之外,還有著很多5BB不具備的優(yōu)勢。天合研究顯示,由于柵線分布更密,多主柵組件的抗隱裂能力也更強(qiáng)。通過標(biāo)準(zhǔn)5400Pa的機(jī)械載荷測試,隱裂造成常規(guī)5BB組件功率約0.5%的衰減,而多主柵只有0.1%的衰減。
多主柵與半片連接,隱裂被限制在更小的區(qū)域,風(fēng)險(xiǎn)面積比整片可降低50%。
在模擬條件為,1000W/m2輻照,環(huán)境溫度:25℃,組件正面和背面的對(duì)流換熱系數(shù)為10W/m2·℃(通風(fēng)良好)情況下,MBB半片相對(duì)常規(guī)組件散熱效果更好(有效熱量密度低),較常規(guī)組件熱斑溫度降低27℃。
實(shí)驗(yàn)證實(shí),在經(jīng)過荷載、TC600、動(dòng)載+TC50+HF10后,EL無明顯異常。
MBB還是5BB,引發(fā)了一場爭議
近日,關(guān)于半片路線,出現(xiàn)了爭議。半片疊加5BB還是12/9BB?爭議的焦點(diǎn)在于單瓦發(fā)電能力。
近日,有研究文章認(rèn)為,多主柵的發(fā)電能力不如5BB。他們的研究表明,使用同一企業(yè)相同結(jié)構(gòu)電池的組件,在2018年2月~2019年2月共13個(gè)月的實(shí)證對(duì)比中,12柵全片組件相比5柵全片組件單瓦平均發(fā)電量低了2.43%,另外,在2019年2月26~3月7日共10天的實(shí)證對(duì)比中,9柵半片組件比5柵半片組件單瓦平均發(fā)電量低0.91%。他們得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為:多主柵組件的發(fā)電性能比5主柵組件略低。有人認(rèn)為,在實(shí)證條件下,MBB組件相比5主柵組件單瓦平均發(fā)電量低并不奇怪。
他們認(rèn)為,多主柵用的是圓形互連條,直徑比5主柵扁平互連條的厚度高。一天之中,陽光垂直照射組件時(shí)間有限,大部分時(shí)間是斜射(除全跟蹤),直徑大的多主柵在陽光斜射的時(shí)候,陰影也大,主柵越多則陰影越多,尤其是早晚時(shí)分,圓形互連條有陽光照射一面能發(fā)揮作用的反光效果有限。而扁平互連條不僅遮光小,還可制成反光互連條或貼反光膜,陽光直射和斜射均有反光效果。所以他認(rèn)為,5BB比12/9BB單瓦發(fā)電量高就不足為怪了。
更青睞多主柵的企業(yè)則認(rèn)為,圓形焊帶也有不可不提的優(yōu)勢。利用圓形焊帶的二次光反射效應(yīng),增加電池光的吸收利用率,也有數(shù)據(jù)顯示,圓形焊帶70%的光線會(huì)被再次利用。研究人員對(duì)于圓形焊帶多了更詳細(xì)的研究。
究竟是扁形焊帶還是圓形?也跟安裝方式有關(guān)。英利曾做了相關(guān)的模擬實(shí)驗(yàn)。在組件縱向安裝時(shí),12BB組件的光生電流在較大角度范圍內(nèi)均高于常規(guī)5BB組件,兩者的IAM值曲線相近。
在橫向安裝時(shí),12BB和7BB三角組件光生電流在較大角度范圍內(nèi)均高于常規(guī)5BB組件,三者的IAM值曲線相近。
英利的實(shí)驗(yàn)結(jié)論認(rèn)為,模擬圓形焊帶多主柵組件與常規(guī)組件無論是橫向還是豎向安裝IAM表現(xiàn)相當(dāng),整體模擬發(fā)電量結(jié)果差異很小。
更有研究表明,由陰影或入射角導(dǎo)致的光學(xué)損失5BB或12BB差異不大。12BB帶來的發(fā)電量增益主要源于良好的溫度系數(shù)。
質(zhì)疑多主柵發(fā)電能力的一方則認(rèn)為,多主柵技術(shù)降低了光伏組件的串聯(lián)電阻從而導(dǎo)致弱光性能低于常規(guī)組件,由于在組件發(fā)電能力上沒有其他方面的明顯改善,其發(fā)電量有一定程度下降。
對(duì)于多主柵持積極態(tài)度的一方則認(rèn)為,MBB的優(yōu)勢太明顯了。多主柵對(duì)電池片隱裂、斷柵、破裂等容忍度更高,在組件的持續(xù)工作當(dāng)中造成的損失更小。主柵數(shù)越多,電阻值分布越低且越均勻,在每個(gè)主柵和焊帶上流過的電流也會(huì)相應(yīng)越低,從而降低焊帶上的阻抗損失。多主柵設(shè)計(jì),主柵線數(shù)增多,明顯減少光生電流傳輸至主柵線的路徑,一般規(guī)格為156*156mm的5BB電池片電流的最大有效傳輸路徑長度約15.6mm,相應(yīng)12BB電池片的最大有效傳輸路徑約3.5mm,下降75%以上。電流在細(xì)柵上的路徑越短,消耗的功率就越小,相應(yīng)組件整體功率輸出就越高,同時(shí)可有效降低組件工作溫度,提升光伏組件NOCT表現(xiàn),組件長期發(fā)電性能好。反方的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)則表明,在戶外發(fā)電量表現(xiàn)中,MBB組件比常規(guī)組件提高了1%左右的發(fā)電能力。
中利騰輝在常熟研發(fā)基地的實(shí)驗(yàn)中表明,MBB組件比5BB組件相對(duì)發(fā)電量高2.1%左右。
據(jù)騰輝在山西大同23MW扶貧項(xiàng)目的發(fā)電量實(shí)證數(shù)據(jù)顯示,MBBPR均在87%以上,而同期5BB的PR在85%左右,他們認(rèn)為,MBB有明顯的發(fā)電量優(yōu)勢。
英利在保定的戶外發(fā)電實(shí)證對(duì)比數(shù)據(jù)顯示,多主柵與常規(guī)5BB相比,發(fā)電量增益1%左右,英利則認(rèn)為,多主柵多發(fā)電是因?yàn)槠鋼碛懈玫臏囟认到y(tǒng)與更優(yōu)的弱光性能。
在對(duì)比5BB半片與9BB半片發(fā)電量對(duì)比方面,阿特斯也有相關(guān)實(shí)證。他們認(rèn)為半片MBB具有更低的工作溫度和更好的溫度系數(shù)、IAM等,經(jīng)過一個(gè)月的運(yùn)行,數(shù)據(jù)顯示,MBB半片提高發(fā)電量約1%。
半片組件,煥發(fā)出前所未有的韌性。
5BB還是MBB?爭議還在繼續(xù)。孰優(yōu)孰劣,還需要進(jìn)一步去驗(yàn)證。行業(yè)還需要更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、更詳實(shí)的數(shù)據(jù),來支撐這場論戰(zhàn)。而不僅僅是為自己的特定產(chǎn)品,搖旗吶喊。