摘要  对于太阳能企业来说，降低功率损耗是降低运营成本、提高单位面积组件功率转换效率、提升客户满意度的重要筹码。本文主要研究太阳能晶硅组件的功率损耗因子及材料改善，从汇流条、互联条等连接材料和玻璃、EVA等封装材料进行分析。

　　关键词   功率  功率损失  投入产出比

　　一、引言：

　　晶体硅太阳电池经封装后，通常组件的功率会小于所有电池片的标称功率之和。这个差值，就称为组件封装功率损失，计算方法为：封装损失=（理论功率－实际功率）／理论功率。如何降低功率损失，是优化组件制造工艺的重要内容。导致组件封装损失的因素有电学损失、光学损失等，具体如下：

　　（1）串联电阻损耗：汇流条或互联条电阻、焊接不良电阻（虚焊）、焊带与电极之间的接触电阻、浆料等损耗；

　　（2）光学损耗：焊带遮光、玻璃和EVA等封装材料引起的光反射和吸收损失；

　　（3）组件内电流混档损耗：电池片电流档不一致引起的电流失配损耗等；

　　（4）热损耗：组件工作时温度升高引起的输出功率下降；

　　（5）电池片和组件测试标准差异；

　　二、连接材料的功率损耗分析及改善：

　　通常太阳能电池串通过汇流条及互联条（一般为镀锡铜带）串联连接，电池片产生的电流经连接材料，部分电能将转换为热能损耗。根据公式P=I?R可知，降低电池片输出电流Ipm（提高电池片工作电压Vpm），或降低连接材料电阻将可减少这方面的热损耗。

　　（1）连接材料--汇流条

　　汇流条功率损耗的改善可通过增加材料截面积、降低整体电阻来实现。我们选取了同一汇流条厂家9种不同宽度和厚度的汇流条进行比较分析，如表一所示。每种规格汇流条截取1米测量电阻（用同惠TH2512B低电阻测试仪测量）。从表一可以看出，当汇流条宽度不变、厚度增加，如规格5mm*0.22mm和规格5mm*0.35mm，其电阻分别为18.55 mΩ/m和11.30 mΩ/m，电阻减少约38%。当汇流条厚度不变、宽度增加，如规格5mm*0.3mm和规格7mm*0.3mm，其电阻分别为13.79 mΩ/m和9.85 mΩ/m，电阻减少约29%。因此，增加厚度或宽度可明显降低电阻。

　　电阻减少，可降低功率损耗。从理论上分析，若汇流条规格从5mm*0.22mm调整为8mm*0.35mm，如表一，线电阻减少11.16 mΩ/m。根据P=I?R折算，功率可提升约1.04W（如表一，电流取8.18A，组件内折合汇流条长度取1.394m）。实验方面，用这两种规格汇流条同时生产200块组件，相同电池效率档、相同测试机台（单因子对比），其中选用8mm*0.35mm规格汇流条的组件功率比选用5mm*0.22mm规格汇流条的组件功率平均高约1W。

　　表一 不同规格汇流条电阻和功率差异情况

　　

　　（2）连接材料-互联条

　　互联条作为组件内电路连接的一部分，降低互联条电阻也可降低热损耗。我们对同一互联条厂家两种规格（0.23（厚度）mm *1.5（宽度）mm和0.2 mm *1.6mm）互联条的线电阻进行对比，如表二，0.23*1.5mm规格比0.20*1.6mm规格电阻低约8%，同时0.23 mm *1.5mm互联条相对较窄，可以减少焊带遮光面积提升电池片转换效率。实验方面，用这两种规格互联条同时生产各1000块光伏组件，并用相同3A级功率测试机台（单因子对比）测试对比，采用0.23 mm *1.5mm规格互联条的组件平均功率高约1.5W。由于互联条截面积变化有可能造成如碎片率等其它成本值变化，因此在导入时需综合考虑各方面因素。