太阳能电池组件的分类介绍，主要原材料及部件有哪些？

太阳能电池组件(Solar Module)也叫太阳能光伏组件(PV Module)，通常还简称为电池板或光伏组件。太阳能电池组件是把多个单体的太阳能电池片根据需要串并联起来，并通过专用材料和专门生产工艺进行封装后的产品。那么太阳能电池组件有哪些分类？主要原材料及部件有哪些？



太阳能电池组件是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。

单个太阳能电池往往因为输出电压太低，输出电流不合适，晶体硅电池本身又比较脆，难以独立抵御外界恶劣条件。因而在实际使用中需要把单体太阳能电池进行串、并联。并加以封装，接触外连电线，成为可以独立作为光伏电源使用的太阳能电池组件。

太阳能电池组件有哪些分类？

硅太阳能电池可分为：单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池。

一、单晶硅太阳能电池

单晶硅太阳能电池的光电转换效率为17%左右，最高的达到24%，这是所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，大部分厂商一般都是提供25年的质量保证。



二、多晶硅太阳能电池

多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约15%左右。从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。



三、非晶硅太阳能电池

非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，国际先进水平为10%左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。



多晶硅薄膜电池由于所使用的硅较单晶硅少，又无效率衰退问题，并且有可能在廉价衬底材料上制备，其成本远低于单晶硅电池，而效率高于非晶硅薄膜电池，因此，多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。

太阳能电池组件主要原材料及部件有哪些？

1、光伏玻璃：电池组件采用的面板玻璃是低铁超白绒面钢化玻璃。一般厚度为3．2mm和4mm，建材型太阳能电池组件有时要用到5~10mm厚度的钢化玻璃，但无论厚薄都要求透光率在90％以上。低铁超白就是说这种玻璃的含铁量比普通玻璃要低，从而增加了玻璃的透光率。同时从玻璃边缘看，这种玻璃也比普通玻璃白，普通玻璃从边缘看是偏绿色的。钢化处理是为了增加玻璃的强度，抵御风沙冰雹的冲击，起到长期保护太阳能电池的作用。对面板玻璃进行钢化处理后，玻璃的强度可比普通玻璃提高3～4倍。

2、EVA胶膜：乙烯与醋酸乙烯脂的共聚物，是一种热固性的膜状热熔胶，是目前太阳能电池组件封装中普遍使用的黏结材料。太阳能电池组件中要加入两层EVA胶膜，两层EVA胶膜夹在面板玻璃、电池片和TPT背板膜之间，将玻璃、电池片和TPT黏合在一起。它和玻璃黏合后能提高玻璃的透光率，起到增透的作用，并对电池组件功率输出有增益作用。

3、背板材料：太阳能电池组件的背板材料根据电池组件使用要求的不同，可以有多种选择。一般有钢化玻璃、有机玻璃、铝合金、TPT复合胶膜等几种。用钢化玻璃背板主要是制作双面透光建材型的太阳能电池组件，用于光伏幕墙、光伏屋顶等，价格较高，组件重量也大。除此以外目前使用最广的就是TPT复合膜。TPT复合膜具有不透气、强度好、耐候性好、使用寿命长、层压温度下不起任何变化、与黏结材料结合牢固等特点。

这些特点正适合封装太阳能电池组件，作为电池组件的背板材料有效地防止了各种介质尤其是水、氧、腐蚀性气体等对EVA和太阳能电池片的侵蚀与影响。常见复合材料除TPT以外，还有TAT(Tedlar薄膜与铝膜的复合膜)和TIT(Tedlar薄膜与铁膜的复合膜)等中间带有金属膜夹层结构的复合膜。这些复合膜还具有高强、阻燃、耐久、自洁等特性，白色的复合膜还可对阳光起反射作用，能提高电池组件的转换效率，且对红外线也有较强的反射，可降低电池组件在强阳光下的工作温度。

4、接线盒与旁路二极管：太阳能电池组件专用接线盒是电池组件内部输出线路与外部线路连接的部件，从电池板内引出的正负极汇流条进入接线盒内，插接或用焊锡焊接到接线盒中的相应位置，外引线也通过插接、焊接和螺钉压接等方法与接线盒连接。接线盒内还留有旁路二极管安装的位置或直接安装有旁路二极管。

当有较多的太阳能电池组件串联组成电池方阵或电池方阵的一个支路时，需要在每块电池板的正负极输出端反向并联二极管，这个并联在组件两端的二极管就叫旁路二极管。

旁路二极管的作用是防止方阵串中的某个组件或组件中的某一部分被阴影遮挡或出现故障停止发电时，在该组件旁路二极管两端会形成正向偏压使二极管导通，组件串工作电流绕过故障组件，经二极管旁路流过，不影响其他正常组件的发电，同时也保护被旁路组件避免受到较高的正向偏压或由于“热斑效应”发热而损坏。



5、电池片：晶体硅太阳能电池片分为单晶硅电池片和多晶硅电池片，每块电池片电压约0.5V，规格尺寸主要是125mm×125mm、电流约5-6A，功率约2.5-3W；156mm×156mm，电流约8-9A，功率约4-5W，厚度一般在170～220um。电池片表面有一层蓝色的减反射膜，还有银白色的电极栅线。其中很多条细的栅线，是电池片表面电极向主栅线汇总的引线，两条宽一点的银白线就是主栅线，也叫电极线或上电极。电池片的背面也有两条银白色的主栅线，叫下电极或背电极。电池片与电池片之间的连接，就是用互连条焊到主栅线上实现的。一般正面的电极线是电池片的负极线，背面的电极线是电池片的正极线。而电池片的面积大小与输出电流和发电功率成正比，面积越大，输出电流和发电功率越大。