【摘要】從我國未來社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略路徑來看，發(fā)展太陽能光伏產(chǎn)業(yè)，是我國保障能源供應(yīng)，建設(shè)低碳社會，推動經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要方向。本文主要闡述了光伏組件內(nèi)部串聯(lián)和并聯(lián)以后對組件功率的影響及解決辦法。

【關(guān)鍵詞】光伏；功率；結(jié)構(gòu)；方法

引言

太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源.也是清潔能源，不產(chǎn)生任何的環(huán)境污染。在太陽能的有效利用當(dāng)中；大陽能光電利用是近些年來發(fā)展最快，最具活力的研究領(lǐng)域，是其中最受矚目的項(xiàng)目之一。為此，人們研制和開發(fā)了太陽能電池。制作太陽能電池主要是以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)，其工作原理是利用光電材料吸收光能后發(fā)生光電轉(zhuǎn)換反應(yīng)。

1、現(xiàn)有晶體硅太陽能電池封裝結(jié)構(gòu)及工藝

1.1結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)

晶體硅太陽能電池使用的硅材料，比較脆弱，不能直接用來發(fā)電，需要進(jìn)行封裝保護(hù)，最具有代表性的晶體硅太陽能電池封裝結(jié)構(gòu)是：上層保護(hù)結(jié)構(gòu)是3.2mm厚的超白壓花鋼化玻璃；中間粘結(jié)層為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA），晶體硅電池串聯(lián)或者并聯(lián)在一起被包裹在其中；背板使用聚氟乙烯復(fù)合膜（TPT），主要起絕緣和防水汽滲漏作用。通過高溫層壓封裝工藝將這幾層結(jié)構(gòu)組合在一起，就組成了晶體硅太陽能電池組件。

2、光伏組件的生產(chǎn)方式

2.1串聯(lián)光伏組件的生產(chǎn)方式

高溫層壓封裝工藝的晶體硅太陽能串聯(lián)電池組件，具有成熟的工藝和較高的生產(chǎn)效率，廣泛應(yīng)用于大型地面電站和戶用屋頂發(fā)電，一般情況下光伏組件的內(nèi)部的電路為串聯(lián)電路，就是將太陽能電池通過焊帶連接在一起然后用匯流條將電流引出，單片太陽能電池的電壓為0.5V ，每片電池片的電流相同，將這些電池片串聯(lián)在一起時(shí)電壓相加，一般情況（在不對電池進(jìn)行劃片的情況下）單塊太陽能光伏組件功率越高使用的電池相應(yīng)的會越多光伏組件的電壓也就會越高。

如果在串聯(lián)的電路中出現(xiàn)了電池片電流大小不匹配的情況，組件的功率就會相應(yīng)的降低。

圖1 具有代表性的組件串聯(lián)方式

2.2并聯(lián)光伏組件的生產(chǎn)方式

在正常情況下生產(chǎn)太陽能光伏只對組件內(nèi)部電路進(jìn)行串聯(lián)，生產(chǎn)工藝相對簡單，只需將太陽能電池用焊帶焊接成串，后串聯(lián)在一端引出正負(fù)極即可。采用多晶硅整片太陽能電池片的前提下，如果組件電壓17V，電池片串聯(lián)，組件功率只能是145W左右.但是如果想達(dá)到145W以上，甚至更高，則需要改變組件內(nèi)部的電池片的連接方式。需將太陽能電池先串聯(lián)后并聯(lián)，以滿足市場的特殊需求。

生產(chǎn)并聯(lián)太陽能光伏組件需先將太陽能電池用焊帶焊接成串以并聯(lián)的方式連接在一起，為了保證光伏組件的正常發(fā)電，需將在電池串的背面放一長條背板。用橋接的方式將電池片的正負(fù)極進(jìn)行連接，以便安裝接線盒。

圖2 具有代表性的組件并聯(lián)方式

3、組件設(shè)計(jì)方面遇到的問題及解決辦法

3.1組件生產(chǎn)問題方面

并聯(lián)光伏組件相對于串聯(lián)光伏生產(chǎn)方式比較繁瑣，組件敷設(shè)時(shí)需在太陽能電池背面放置長背板條，還需將匯流帶放置在上面用膠帶進(jìn)行固定，在這一過程中容易造成電池片的隱形裂紋或碎片；組件層壓后在放置背板條的位置容易產(chǎn)生隱形裂紋和氣泡；外觀方面由于在太陽能電池的背面放置了背板條層壓完畢后有明顯的凹凸痕跡。

3.2組件功率方面

為了徹底弄清串聯(lián)或并聯(lián)后組件功率的差別，我們進(jìn)行了如下試驗(yàn)：首先采用效率段相同的太陽能電池片，相同的原材料，相同的測試條件下（AM1.5 1000W/m225℃），以190W（組件長1580mm，寬808mm）光伏組件為例，3塊組件并聯(lián)、3塊組件串聯(lián)。試驗(yàn)后串聯(lián)組件測試功率為189W左右，并聯(lián)組件測試功率為184W左右，相差6W左右，不連接匯流帶，只測試電池片的兩端，同樣是并聯(lián)組件相差3W左右。如果電池片都一樣，而且是理想狀態(tài)，則他們的功率應(yīng)該是完全一樣的，只是電壓和電流為雙數(shù)倍關(guān)系。但是實(shí)際情況呢，考慮到現(xiàn)在太陽能電池片的分檔方式，內(nèi)在的電阻因素（內(nèi)阻有兩方面一個(gè)是電池片本身的電阻、匯流帶的內(nèi)阻、焊帶的內(nèi)阻等等），這兩種組件的電性能會有不同由此可以驗(yàn)證。

4、結(jié)論

以上簡單的論述了光伏組件串并聯(lián)在生產(chǎn)過程中對組件外觀及功率等各方面的影響，在不影響組件性能且能滿足市場要求的前提下，組件可以采用并聯(lián)方式進(jìn)行生產(chǎn)，但是組件并聯(lián)功率比串聯(lián)相對較低，組件生產(chǎn)時(shí)不建議采用此種方式。