组件封装的功率损失分析

1. 组件封装的功率损失分析 汇报人：韩健鹏 日期：2011-11-12

2. 为了获得所需的电流、电压和输出功率，同时也为了保护电池不受机械损伤和环境损害，必须将若干单片电池按照一定的电路图组装并封装起来。为了获得所需的电流、电压和输出功率，同时也为了保护电池不受机械损伤和环境损害，必须将若干单片电池按照一定的电路图组装并封装起来。 但是由于若干原因导致封装后的组件的实际测试功率小于电池片功率值之和（理论功率），这就是通常所谓的封装损失，计算公式如下：

3. Outline • 组件自身造成的封装损失 1、光学损失 2、电学损失 • 电池片造成的封装损失

4. 光学损失 • 组件基本结构如上图所示，由玻璃、粘合剂、电池、粘合剂、背板组成。在光照射到电池片表面的过程中，由于玻璃和粘合剂存在，导致光的损失：光的反射（1、2、3）和光的吸收（4、5） ，总体表现为到达电池片表面光强减少和波谱改变，这种减少被称为材料的透光率。

5. 从左图可以看出，电池的光谱响应范围一般在300-1200nm范围内，但玻璃和EVA一般是在380nm截止，而且在其余波谱的通过率也仅在92%左右，这导致经过封装的电池接受的光谱和光强是不同于将电池片暴露在外的。从右图可以验证这种推测，封装前后差异最明显的是在400nm前的紫外光区。从左图可以看出，电池的光谱响应范围一般在300-1200nm范围内，但玻璃和EVA一般是在380nm截止，而且在其余波谱的通过率也仅在92%左右，这导致经过封装的电池接受的光谱和光强是不同于将电池片暴露在外的。从右图可以验证这种推测，封装前后差异最明显的是在400nm前的紫外光区。 作为高效电池发展方向的高方阻电池、SE电池，由于发射极结深变浅，使得短波响应加强，因此这类电池所做的常规组件的功率损失是很大的。 电池和组件的量子效率 玻璃、EVA的透光率和电池的量子效率

6. 反光焊带和反光背板的使用也是减少封装损失的方法之一。在镀银焊带表面制作较深的沟槽，使得焊带反射的光经过一定的折射反射到电池上，增加二次光照。同理，白色背板可将照射在电池片间隙的光进行二次反射增加组件的有效吸收，据文献所说这两种方式可减少1%的封装损失。反光焊带和反光背板的使用也是减少封装损失的方法之一。在镀银焊带表面制作较深的沟槽，使得焊带反射的光经过一定的折射反射到电池上，增加二次光照。同理，白色背板可将照射在电池片间隙的光进行二次反射增加组件的有效吸收，据文献所说这两种方式可减少1%的封装损失。

7. 电学损失 • 电学损失顾名思义就是电池片产生的电能从电池表面至接线盒过程中产生的损耗。 • 主要包括两个方面：1、产生的电流在传输过程中由于载体的电阻产生的热损耗；2、电池串联中不良电池导致的损耗。

8. 正、背电极上连接的焊带电阻 焊带与电极之间的接触电阻 接线盒的电阻 组件测试时公母接头导线的电阻 降低任何一部分的电阻， 都能降低组件的串 联电阻 Rs，从而 提高组件填充因子FF， 减少功率损失。

9. Outline • 组件自身造成的封装损失 • 电池片造成的封装损失 1、光学损失 2、电学损失

10. 光学损失 • 常规电池片正面栅线的设计遮挡了部分电池正面，造成约15%左右效率损失。即使将正面阻主栅进行镂空设计，在焊接时焊条的遮挡还是会导致同样的损失。 • 这也是部分公司发展MWT和EWT的原因。

11. 电池片的减反射膜的设计虽然有完整的理论依据，但计算的结果和实际还是存在偏差。这是由于各供应商的玻璃和EVA的折射率存在细微差别，这样的差别就需要对减反射的膜厚进行细微修改和验证才能得到较低的封装损失。电池片的减反射膜的设计虽然有完整的理论依据，但计算的结果和实际还是存在偏差。这是由于各供应商的玻璃和EVA的折射率存在细微差别，这样的差别就需要对减反射的膜厚进行细微修改和验证才能得到较低的封装损失。 • 下表为某厂家进行的不同膜厚电池片的封装损失试验数据。

12. 电池片分档方式 电池片测试设备和测试标准差异 电池片光衰 • 电学损失 上述三种情况都会导致在同批次电池片中混入不良电池片，导致封装好的组件功率低于正常水平。

13. 减少组件封装损失是一项可持续的不断从各方面进行试验改进的大项目。减少组件封装损失是一项可持续的不断从各方面进行试验改进的大项目。 Thank You !