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盘点2018年光伏组件六大辅材增效技术

2018-07-06

半片、多主栅、叠瓦等先进组件技术,通过优化组件设计结构,改变组件制造工艺达到提升组件功率的目的,目前受到广泛的关注。事实上,优化组件辅材对功率的提升作用也不容小觑。组件辅材提效多通过优化组件光学方案来实现。目前的组件辅材提效技术主要有反光焊带、反光贴膜、白色EVA/POE、镀膜玻璃等。


常规组件的电池间隙占组件面积3%左右,焊带覆盖面积约占组件面积2-3%,通常直射到此部分的太阳光不能被电池板所利用,造成了光能的浪费,若能对这部分无效光加以利用,将有效提高组件功率。


反光焊带


反光焊带的正面被压延出顺着焊带长度方向的沟槽状结,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。

 

焊带.png


2018年5月,瞩日科技介绍其专利技术“隐形金属化增强互联技术”(SEMI,Stealth Enhanced metallization Interconnection),其数据显示,SEMI组件可以大幅提高组件对入射光的利用率,降低组件功率损耗,提高组件发电功率10W-20W。瞩日科技SEMI技术与传统技术最大的区别在于它的焊带截面积为三角形。


TIM图片20180816153653.png 

不同形状的焊带的光路反射示意图


SEMI的三角形焊带除顶部很小的区域外其余部分皆可将太阳光直接反射至电池表面,降低了因为焊带遮挡造成的光线损失。同时,焊带底部与主栅线接触面积大,串联电阻小,焊接强度高,解决了扁焊带遮挡面积大和电阻损耗难以兼顾和平衡的问题。


反光贴膜


反光膜可粘贴于光伏焊带上实现反光效果,太阳光透过玻璃入射到反光膜表面,在反光膜表面发生全反射,光反射到光伏玻璃下表面,光再由玻璃下表面反射到电池片上,这样减少了光在焊带处的损失。反光膜还可贴于电池片间隙,起到同样效果。据悉,反光贴膜需与高克重EVA前膜搭配使用才可发挥最佳功效。


3M公司重定向反光膜(light redirecting film,LRF),表面有微结构,将照射在焊带位置的阳光偏转反射后、再经过镀膜玻璃的二次反射照射到太阳能电池片上进行二次利用,使互联条遮挡位置的阳光可以二次利用,提高单位面积的光能利用率。3M称其LRF搭配EVA技术可提高组件功率1.5-2%。


白色EVA/POE


白色封装材料有极高的光反射率,可以帮助提高光利用率,从而提升组件输出功率。


白色EVA/POE用做组件背面封装材料,将电池片间的漏光反射回组件中,从而提升组件功率。在双玻组件中,使用白色EVA进行封装可提升组件功率7-10W;在单玻组件中,白色EVA的使用可比纯背板反射组件功率提升1.2-3.5W。


高反背板/背玻璃


组件背面使用高反背板/背玻璃,提升组件功率原理与白色EVA相同,反射率可从80%提高至90%以上,组件功率增益可达0.5%。使用高反背板/背玻璃的组件外观及可靠性更好,不存在白色EVA使用过程中的难点,如翻层等。


据悉,为了配合双面技术,中来研发了网格型高反射透明背板专利产品,这类透明背板具有高反射率,功能性涂覆区380-1250nm波段反射率超过90%,可使组件功率增益5-6W;亚玛顿已推出白色陶瓷网格玻璃,在玻璃上烧制白色陶瓷高反膜,进一步提升光伏组件对光吸收的能力。


正面减反射镀膜玻璃


AR coating(减反射镀膜)可使镀膜玻璃在太阳能电池的光谱响应范围内的太阳光反射率降低,透射率升高,从而提高组件功率,目前组件正面玻璃镀减反射膜已有广泛的应用,约有90%的光伏组件使用带有AR coating的光伏玻璃。


自清洁镀膜玻璃


除了提高玻璃的透光率外,光伏玻璃还有第二个研究方向,增强玻璃的自洁防污效果,让其成为自清洁玻璃。自清洁玻璃可有效降低因外界环境而引起的组件功率衰减,随着时间的推移,自清洁组件的发电功率将越来越大于普通组件。


石墨烯亲水型镀膜玻璃。正信光电石墨烯镀膜玻璃拥有卓越的超亲水效果,它可以让玻璃表面的积灰快速被雨水带走,且没有污水水渍残留,并让玻璃表面保持长久的清洁,其石墨烯镀膜玻璃还同时具备高透光能力。正信光电石墨烯镀膜玻璃已初步具备了500MW组件的配套产能,计划到2018年底产能有望进一步扩大到2GW。


超疏水型镀膜玻璃。2018年5月上海SNEC展上,天马光伏发布“自清洁”组件。自清洁组件采取了特殊闭孔的超疏水结构的设计思路。该组件的光伏玻璃上覆膜层利用了纳米二氧化硅多羟基特性,通过特殊工艺技术形成链状非金属合成物,水接触角大于100°,使膜层具备了超疏水与自清洁的特性。借助雨水和风势,水滴滚过的地方灰尘被带走从而留下清洁的表面。