【详解】光伏组件封装流程及成本构成
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光伏组件封装流程及成本构成
前言
单片太阳能电池的输出功率有限，因此，为了获得所需要的电流、电压和输出功率，保护太阳能电池不受外界损伤，并且能够稳定运行25年以上，太阳能电池片需要经过串联、密封热压等流程后，封装成太阳能组件。今天兔子君给大家介绍下组件封装损失、主流晶硅电池封装流程以及封装辅材成本构成。
封装损失
封装将带来一定的组件功率损失，该损失一般控制在5%以内。效率损失通常用CTM值（Cell To Module）来衡量：
CTM=组件输出功率/电池片功率总和
CTM值与电池片种类、盖板玻璃的透光率、封装材料的光学特性、封装工艺等因素相关，CTM 值越高表示组件封装功率损失的程度越小。目前，组件的CTM 都在95% 以上。随着采用组件光线陷光技术、半片及叠片等技术，以及高透光率玻璃、反光焊带等封装材料技术，CTM 有望继续提升，甚至有可能超过100%. 下图给出了2016-2025 年电池到组件封装损失（CTM）的预测趋势。
数据来源：中国光伏产业发展路线图（2016年版）
电池的封装损失直接增加了后续光伏电站的发电成本，一般认为，组件的功率损失主要包括光学损失和电学损失。光学损失主要是由玻璃、EVA和焊带遮光等封装材料的透过率和光学失配引起的；电学损失主要包括：连接电池片的焊带和汇流条本身的电阻带来的串联电阻损失，电流不同的电池片串联在一起时引起的电流失配损失，接线盒的电阻引起的损失等。
封装流程
光伏组件封装结构，从上到下依次为：玻璃→EVA→电池片→EVA→TPT背板（如下图）。
组件封装流程依次包括：电池片分选→单焊→串焊→叠层→层压→修边→装框→接线盒安装→组件测试→高压测试→清洗→装箱入库（如下图）。
下面兔子君简单介绍下关键步骤。
1
电池分选
一条优质产线上生产出的电池，在性能参数上也会不尽相同。因此，为了更有效的实现电池片匹配，应根据性能参数，将电池片进行分类，将性能一致或相近的电池组合在一起成为组件。一般通过电池的输出参数（电流和电压）的大小来分类，从而提高太阳能电池的利用率，将组件的性能最优化。
2
单焊
是将汇流带焊接到电池正面（负极）的主栅线上，汇流带为镀锡的铜带，焊带的长度约为电池边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连。
3
串焊
背面焊接是将N片电池串接在一起形成一个组件串，电池的定位主要靠一个膜具板，操作者使用电烙铁和焊锡丝将单片焊接好的电池的正面电极（负极）焊接到"后面电池"的背面电极（正极）上，这样依次将N片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。
4
叠层
背面串接好且经过检验合格后，将组件串、玻璃和切割好的EVA、背板按照一定的层次敷设好，准备层压。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置，调整好电池间的距离，为层压打好基础。（敷设层次：由下向上：玻璃、EVA、电池、EVA、玻璃纤维、背板）。
5
组件层压
将敷设好的电池放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起；最后冷却取出组件。层压工艺是组件生产的关键一步，层压温度、层压时间根据EVA的性质决定。
6
修边
层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边，所以层压完毕应将其切除。
7
装框
类似于给玻璃装一个镜框：给玻璃组件装铝框，增加组件的强度，进一步的密封电池组件，延长电池的使用寿命。边框和玻璃组件的缝隙用硅酮树脂填充。各边框间用角键连接。
8
安装接线盒
在组件背面引线处粘接一个盒子，以利于电池与其他设备或电池间的连接。接线盒一般为ABS或PPO工程塑料注塑而成，并加有防老化和抗紫外辐射剂，可确保组件在户外使用25年以上不出现老化破裂现象。
9
组件测试
测试的目的是对电池的输出功率进行标定，测试其输出特性，确定组件的质量等级。标准测试条件Standard test condition（STC）为25℃，太阳光强度1000W/㎡，太阳光谱分布AM1.5G（Air Mass 1.5 Global）。
10
高压测试
高压测试是指在组件边框和电极引线间施加一定的电压，测试组件的耐压性和绝缘强度，以保证组件在恶劣的自然条件（雷击等）下不被损坏。
11
清洗
好的产品在送到客户手中时，除了高质量和好性能，还应保证组件清洁度、去除铝边框毛刺等，以便确保组件的安全性和美观。
12
装箱入库
做好组件的记录和存储，以便今后查找和调用数据。
组件辅材成本构成
组件各部分成本占比，详见下图所示，其中占比最大的依次为边框27%、玻璃19%、背板17%、EVA12%。成本构成根据各个公司选择辅材的品牌、质量会有所不同，所以数据只能反映大概的成本组成。
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