组件材料对太阳能电池组件功率的影响

组件材料对太阳能电池组件功率的影响

任军海 高 茜

英利绿色能源控股有限公司，河北保定　０７１０００

摘　要：晶体硅太阳能电池封装成组件后，经过测量后的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）。本文对各种影响太阳能电池组件功率的材料进行了相应的研究，通过改善这些影响因素可以有效提高组件的输出功率。

关键词：组件材料；EVA；背板；功率

常规晶体硅太阳电池组件的封装结构，自上而下的顺序分别是钢化玻璃－ＥＶＡ－晶体硅太阳电池－ＥＶＡ－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。

一、玻璃对组件功率的影响

光从组件表面到硅体内首先经过玻璃。普通钢化玻璃的透射率为９２％左右，目前市场上已推出具有增透膜的镀膜玻璃，透射率可高达９６％。

实验过程：使用相同效率１７％的电池，除玻璃不同外其余原材料相同完全。正常生产２５块镀膜玻璃和２５块非镀膜玻璃组件。

经过相同的芬兰模拟仪进行功率测试。

从（图一）中可以看出，非镀膜玻璃的平均功率为２３４．５Ｗ，镀膜玻璃的平均功率为２４６．２Ｗ。镀膜玻璃一般可提高组件１．０９％的输出功率增益，但其长期稳定性和可靠性需要进一步的研究。在电池和其他辅材不变的情况下，使用透射率高的钢化玻璃，组件的输出功率增大，封装损失减小。

二、ＥＶＡ对组件功率的影响

ＥＶＡ（乙烯－醋酸乙烯聚合酯）用于粘结钢化玻璃、

电池和背板，由于它是紫外不稳定的，约占太阳光６％的紫外线长时间的照射可造成ＥＶＡ胶膜的老化、龟裂、变黄，继而降低其透光率，因此有些厂家的ＥＶＡ中会添加抗紫外剂，这样就会引起ＥＶＡ在短波段的透射率的下降。

太阳光的强度分布：０．７ｎｍ－２８０ｎｍ不易到达地球，２８０ｎｍ－４００ｎｍ为ＵＶ紫外光，４００ｎｍ－７５０ｎｍ为可见光，７５０ｎｍ－３０００ｎｍ为红外线。目前接触到的ＥＶＡ当中，（福斯特　Ｆ４０６属于低截止紫外产品）其他厂家的ＵＶ截止波长均在３６０ｎｍ－３８０ｎｍ，本身对紫外光有一定的截止。ＥＶＡ　的ＵＶ　截止主要靠ＥＶＡ本身的紫外吸收剂吸收紫外光并转换成热能并散发出去。ＥＶＡ　本身变黄的部分为内部的耦合剂、抗氧化剂、架桥剂等发生质变。但本身的紫外吸收剂的寿命为多少没有详细的数据。　

另外，有公司提出使用化学性质稳定、耐紫外、透射率高的透明硅胶做为组件的密封胶，可以有效避免密封胶黄化和电池不能接受到短波长光线的问题。

三、背板对组件功率的影响

背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，具有可靠的绝缘性、阻　水性、耐老化性。（一般都用ＴＰＴ、ＴＰＥ等）　太阳能背材又称ＴＰＴ材料，由三层结构组成，外层是Ｔ薄膜，中间层Ｐ薄膜，Ｔ与Ｐ之间用胶水粘结。其中Ｔ表示聚氟乙烯薄膜（ＰＶＦ），厚度一般在３７ｕｍ左右，该层是用作太阳能电池封装材料的主要层，其作用就是耐气候、抗ＵＶ紫外、耐老化、不感光等；Ｐ表示聚酯薄膜，厚度一般为２５０ｕｍ，主要的作用及功能是水气阻隔

性、电气绝缘性、尺寸稳定性，易加工性及耐撕裂性等。　

背板的反光率的大小对组件的输出功率会造成影响，根据组件的设计不同，电池片之间的缝隙会将太阳光反射回玻璃上，通过的玻璃的折射反射到电池片上增加组件的

（图一）

输出功率。

作者简介：任军海，男，石家庄人，本科，工艺工程师，主要从事晶体硅太阳能组件的工艺研发工作。

《轻工标准与质量》

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四、焊带对组件功率的影响

（一）目前市场的焊带主要分为含银和无银焊带。其中含银焊带除价格昂贵外有自己的优势：

１．　增加焊锡与被焊接金属的冶金结合度。焊接后机械强度、导电性会更好。

２．　加银之后，三元合金的熔点比二元合金的熔点还要低一些，其可焊性，流动性有所提高

３．　电阻率会有所降低，耐高温的性能提高。

（二）焊带电阻主要由焊带本身的尺寸规格和铜基材的材质决定，表面涂锡层的成分不会明显影响焊带电阻。增加焊带宽度或者厚度，能降低焊带电阻。这种改善无论是对于传统的焊接方式，还是新型的导电银胶或者导电胶带连接等低温连接方式，都能起到同样作用。但宽于正面电极宽度的焊带会遮挡入射光，引起电流损耗。我们推荐在不影响碎片率的前提下，使用较厚的焊带。

（三）太阳能电池被焊带覆盖部分无法吸收太阳光，某些焊带公司推出了反光焊带，焊带的正面镀银并压延出纵向沟槽状结构，这种结构能将入射到焊带上的光线以一

定角度反射到组件的玻璃层内表面，在玻璃－空气界面上全反射后投射回电池表面。捕捉到的光能让组件产生额外增加的功率，理论上可以提高组件效率２％左右。

五、结论

降低组件功率的损失是太阳能行业追逐的目标，通过对现使用的组件原材料进行改善，工艺创新，最终减少组件功率的损失。

目前有些公司采用电流分档或功率分档。因为分档间距不同会对比材料改进增加的组件功率与增加的成本。在两者之间进行最终成本的对比、分析，在一定范围功率内有没有必要再进行功率的提升，这也是组件生产商要考虑的问题。

参考文献：

[1] 张光春.硅片质量对太阳电池性能的影响.中国太阳能光伏，2009.1.

[2] 郑海兴.晶体硅旧组件性能与衰减原因分析.第十一届中国光伏大会论文集，2010.10.

（上接第32页）

综上所述，近红外光谱分析技术可用于对黄酒中酸度与酒精浓度的检测，而检测效果取决于检测模型情况。笔者选取干型及半干型两类黄酒，分别建立分类与混合ＰＬＳ模型，以期选取最佳检测模型。相关调研数据表明：采用近红外光谱分析技术检验黄酒酒精浓度，分类模型所获得的检验效果更佳；而检验黄酒中酸度时，应用混合模型检测所获得的效果更好。而建立并应用ＳＰＡ－ＰＬＳ优化模型，能有效提高黄酒预测精度，可以应用到黄酒理化检验实践中，因此，近红外光谱分析技术是实施黄酒品质检验的有效手段。

三、采用固相微萃取技术

通过对黄酒中风味物质的分析与鉴别，我们可以全面了解黄酒于陈酿过程中的变化，进而获取其品质及酒龄特征。众所周知，黄酒中风味成分种类多样，不易于萃取和收集，传统做法是应用液－液萃取法（ｌｉｑｕｉｄ－ｌｉｑｕｉｄ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ＬＬＥ），弊端在于使用大量有机溶剂，需要较

参考文献：

[1]韩珍;冯爱军; 赵文红;白卫东. 黄酒中多酚类物质检测方法研究进展[J];中国酿造 ;2011年 第08期.

[2] 陈磊;黄雪松.高效液相色谱法同时检测黄酒中的5-羟甲基糠醛和9种多酚[J];分析化学;2010年01期.

[3]李国龙;丁美珍;金一鸣. 黄酒中尿素的检测方法[J];酿酒科技;2012年 第11期.

长的处理时间。固相微萃取技术进入人们视野，这是一种新型无溶剂样品前处理技术，它规避了传统样品处理技术的所有缺点，被应用于多领域中，也被应用于对葡萄酒、白酒、苹果酒等酒类的挥发性香气成分的检测分析。在黄酒理化检验中，该项技术被应用于对黄酒挥发性及半挥发性成分的检测，虽然在影响因素方面仍有待于研究，但也不失为一种可行性检验技术。

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