前言 大家好，云智能知识分享，光伏组件是基于电池整合的具有封装及内部联结的，能单独提供直流电输出的、最小不可分割的光伏电池组合装置。光伏组件作为最小有效发电单位，在光伏电站中承担光电转换的功能，是光伏发电系统中的核心部分。光伏组件核心部件光伏电池片单片发电量有限，需经串联和封装为组件，才能作为电源使用。光伏组件由一定数量的光伏电池片通过导线串并联连接并加以封装而成，主要包括电池片、互联条、汇流条、玻璃、胶膜、背板、铝边框、接线盒等核心组成部分。 正文
图1 光伏组件的核心组成：
一、电池片
光伏组件分为晶硅组件和薄膜组件，其中晶硅组件凭借单块组件发电功率高的特性占据光伏组件总量90%-95%的份额，薄膜组件仅占5%-10%左右。
2020 年，PERC 电池片行业平均转换效率 22.8%，头部企业超过 23%，接近 PERC 理论最高值，企业开始通过技术路线更迭来进一步提升转换效率。在现有技术和产业 基础上目前有望大规模应用的电池片技术路线主要有 TOPCon 和 HJT 两种。
TOPCon 与现有产线兼容性高，相比 PERC 效率提升 1-1.5 pt 左右，可在现有产能上进行升级改造，发挥现有产能潜力的高性价比选择，随着 2021 年部分TOPCon 中试线投产，2022 年批量规模产能落地，TOPCon 产能占比提升的趋势将得到显现。
异质结(HJT) 理论转换效率可达到 28%，有衰减率低、温度系数低、双面率高、弱光效应等优点，可带来明显的全生命周期发电效益提升。但HJT 设备更迭成本较高，且目前技术水平与理论峰值尚有差距， 历史产能负担轻的新进入企业较多。
表1 光伏电池提效回顾：
二、边框
铝边框属于组件辅材环节。太阳能组件使用铝合金边框作为最终的封装材料，与有机硅胶结合，将电池片，玻璃等原辅料封装保护起来，使得组件的各项性能得到有效提高，能够经受住不同环境的考验。
铝边框在设计过程中考虑到了组件的自重、风载荷、雪载荷及其他活载荷的因素，使其机械强度足以支持组件长期工作。同时，由于有铝边框及硅胶的存在，钢化玻璃得到了更好的保护，运输过程更方便安全。
三、胶膜(EVA/POE)
光伏胶膜市场主要以 EVA、POE 胶膜为主，主要为透明 EVA 胶膜、白色 EVA 胶膜、POE胶膜(包括多层共挤 POE 胶膜)三种类别。
目前组件封装材料仍以EVA胶膜为主，至今一直为市场的主流产品，但其占比有所下降，2020 年约占光伏胶膜整体市场的 56.7%；POE 胶膜和共这型POE胶膜占 25.5%的市场份额。
预计随着双玻组件、双面电池的大规模应用，POE/多层共挤POE胶膜到2030年的总体市场渗透率可以达到 36.2%，多层共挤POE胶膜在内的高品质胶膜有望进一步提升市场规模。
表2 非传统胶膜渗透率提升：
四、玻璃
光伏玻璃主要分为超白压延玻璃和超白浮法玻璃，两种玻璃的工艺不同。与超白浮法玻璃相比，超白压花玻璃的正面用特殊的绒面处理，减少光的 反射，反面用特殊花型处理，极大地增强了太阳光不同入射角的透过率。在太阳光斜射及电池组件呈角度安装时，超白压花玻璃比超白浮法玻璃的综合光透射比高约 3%至 4%。
根据实践经验，太阳光透过率每提高 1%，光伏电池组件发电功率可提升约 0.8%，因此超白压花玻璃是晶体硅电池面板的首选材料。晶硅电池是目前技术最成熟、应用最广泛的光伏电池，其在全球光伏电池市场的份额始终保持在 80%以上，所以超白压延玻璃在市场中占据更大份额。超白浮法玻璃主要应用于薄膜电池。
五、背板
太阳能背板是常规光伏组件的重要组成部分。常规太阳能组件自上而下一般为“边框+玻璃+EVA 胶膜+电池片+EVA 胶膜+背板+接线盒”的传统结构。背板位于太阳能电池组件背面的最外层，保护电池组件免受外界环境的侵蚀，起到耐候绝缘的作用，因而需具备优异的耐高低温、耐紫外辐射、耐环境老化和水汽阻隔、电气绝缘等性能。
图3 光伏组件结构图：
常规光伏组件背面采用传统背板，不具有透光性；双面组件具有双面透光的特性，正面发电的同时，背面也可通过吸收地面等周围环境的反射光、散射光等方式进行发电。相较于单面组件，双面组件能够带来 5%-30%的发电增益，降本增效效果更加显著。但同时，双玻组件也面临玻璃重量大不容易运输、易出现黄变、爆裂现象以及无铝框设计造成组件易变形等问题。
透明背板的出现有效解决双玻组件痛点。目前市场上透明背板可见光透过率 大于 90%，高透光率符合双面组件的需求。相较于双面双玻组件，透明背板具有成本低廉及发电量高等优势。未来透明背板具有较大降本空间，且轻质使得运输成本下降，透明背板在成本上具有竞争力。同时，南方电网实证证明透明背板组件日平均发电小时数比双玻组件高 0.02 小时，发电量增益 0.33%。透明背板亦可有效解决双玻组件易受盐碱腐蚀及UV衰退等痛点，具有其独立市场。
