5BB、MBB弱光性能该如何比较？

【编者按】本站已经陆续刊登了多篇5BB与MBB相关的深度技术剖析， "☛5BB、MBB组谁更胜一筹"的话题引起了一个技术讨论的小高潮。目前看来，认为5BB优于MBB的一种解释是5BB的弱光性能和斜面入射光效率以及电学性能要优于MBB组件，对此，业内专家特别撰稿进行辨析。

本文作者任职于宁夏小牛自动化，长期从事电池主柵工艺及电池片焊接技术研究，通过一些数据的推理和主栅数量的发展历程，与大家共同探讨，5BB、MBB，孰优孰劣？

（本文分析逻辑与结论仅代表作者本人观点，欢迎投稿，参与讨论5BB、MBB孰优孰劣）

在弱光条件下，5BB、MBB，谁的发电性能更高？

壹

从光学角度分析弱光的利用效率

普遍认为，光线减弱分为两种情况。

第一种情况，当光线斜射时入射角大，组件的有效受光面减少，光线仍为平行光线，光线的利用率虽有减少，但被圆形焊带遮挡的光线可以被二次利用，而5BB使用的扁形焊带基本没有光线可被二次利用；

第二种情况，当太阳光被云彩遮挡时，光线为散射光，无一致方向，圆形焊带和扁形焊带对光的二次利用相近，都极少。

贰

从电学角度分析分析弱光下的增益

我们通过一组模型为大家计算弱光条件下，5BB与MBB的功率变化及变化速度。

模型：在标准太阳条件下（1000W/㎡，AM1.5, 25℃），假设1块5BB半片组件为310瓦，MBB组件为319.3瓦。（当选用相同的电池材料、电池形式做比较时，MBB组件较5BB组件增益约为3%，其中光学增益约2%，电学增益约1%）。阴天条件下，光线被云彩遮挡约80%，故我们设定当光线减弱至200W/m²，则：

组件功率减少：

5BB功率减少至：310W*20%=62W（因仅有20%的光线被照射）

MBB功率减少至：319.3W*20%=63.86W（因仅有20%的光线被照射）。而弱光条件下，MBB 2%的光学增益优势已不在，故MBB要多衰减2%，则MBB功率减少应为63.86W*(1-2%)=62.58W

功率下降幅度为：

5BB功率下降幅度：（310W-62W）/310W=80%.

MBB功率下降幅度：(319.3W-62.58W)/319.3W=80.4%

由此，我们可以看出，弱光条件下，MBB组件功率为62.58W，5BB组件功率为62W，MBB组件的发电功率依然是要优于5BB组件的。只是MBB功率下降幅度80.4%，较5BB功率下降的幅度80%更高，即MBB减少的功率更多，所以导致大家会误认为弱光条件下MBB组件发电功量会低于5BB组件。

但事实上，瘦死的骆驼比马大，尽管MBB下降的功率比5BB多，但由于MBB初始功率高于5BB，所以弱光条件下的实际功率还是MBB大于5BB。

到此，或许有人会说如果初始功率相同，功率下降幅度也就相同了。你是否要质疑为何不用功率相同的5BB和MBB来做推理计算？

前面解释过，如果只是主栅数量的差别，MBB功率标定高于5BB，这是所有争议中不争的事实，所以，如果用功率相同的5BB和MBB，那势必电池类型等就不一致了，比较的就不是主栅数量这个参数了。

叁

弱光条件下5BB和MBB对比试验设计

既然研究人员如此关心5BB和MBB的弱光性能，甚至某些报告用不科学的试验设计得出有争议的责任（☛☛一篇主栅PK引发的争议！），我们不妨设计一个室内模拟试验来预测一下5BB和MBB的弱光性能。

取样：分别取同样电池材料及类型的5BB、MBB组件若干

测试1：测不同光辐照度下的垂直入射功率，看组件功率随辐照度的变化；

测试2：测不同光照入射角度在给定2-3个辐照度下的组件功率，看不同辐照度下组件功率随入射角度的变化，通过变化率来预测不同入射角度下，光的最大利用率；

如果有科研人员有兴趣，我们可以共同见证一下上述试验的过程和结果。

多主栅的发展历程

探讨过5BB与MBB的弱光性能理论推理对比，我们再回顾一下多主栅的发展历程，以及为什么行业在探讨多主栅将会成为未来主流？

02

主栅数量的演变之路

2010年之前，市场上主流的光伏组件大多为2BB组件，转换效率比较低，60片组件的输出功率不到200W。随着技术不断进步，自2010年之后，电池片主栅数量几乎每2-3年都会经历一次革新，主栅数量从最初的2BB逐渐增加至3BB，4BB到目前使用较多的5BB组件。而自2017年以来，市场开始纷纷推出MBB组件。

目前三主栅的电池市场已经几近消失，5BB组件目前在市场上占比最大，而MBB组件的市场份额自2019年开始迅速提升。据预测，未来MBB将成为主流技术，而推动MBB成为主流技术的驱动力就是MBB可快速实现提效！

01

MBB较于5BB几点明显的优势

壹

光学增益

当太阳光照射电池片时，焊带会对入射的太阳光存在一定遮挡，从而影响电池片的光电转换效率。5BB电池组件采用的是扁平焊带, 而MBB电池组件则采用的是圆形焊带。二者栅线设计不同导致了光线利用率不同。5BB焊带上方的入射光基本被反射损失掉，无法利用。而圆形焊带上方的入射光经过玻璃二次反射可被电池片有效吸收利用。根据测算，MBB圆形焊带结构可使近70%的光线被二次利用。

而5BB由于无可利用光线所造成的损失是多少呢？我们可以计算一下。假设5BB每条焊带宽度为0.9mm，则遮挡率为0.9mm*5/156.75mm=2.87%。而被遮挡部分有70%是可以在MBB电池片被利用的，那么2.87%*70%=2.0%。也是就是说，5BB组件光线损失的影响为2%。换而言之，MBB组件较于5BB组件的增益为2%。

贰

MBB主栅设计有效降低电池内阻

根据电阻定律R=ρl/s，我们知道，电阻与长度成正比。而MBB由于主栅线增多，辅栅线距离主栅线距离缩短，进而缩短了电流在辅栅线的传导距离，电流搜集路径缩短50%以上，从而降低了电阻的损耗。根据行业内测算，从5BB到MBB，由于MBB组件电阻损耗的减少所带来的功率提升约为1%。

有文章认为：“研究表明多主栅技术降低了光伏组件的串联电阻从而导致弱光性能低于常规组件”。该文一方面承认多主栅技术降低了光伏组件的串联电阻，一方面又认为弱光下，低串联电阻的MBB组件性能不如高串联电阻的5BB组件。既然串联电阻越高越好，那为何行业一直在致力于降低串联电阻呢？

所以，综合上述两点MBB的优势，我们知道，通过MBB组件焊带反射光的二次利用可增益约2%，MBB组件电阻损耗减少可增益约1%，所以MBB组件较于5BB组件，增益总计约为3%。

叁

银浆节省

从成本的角度出发，MBB的栅线更细，银浆节省高达30%以上。银浆售价按6元/g计算的话，每片电池片成本节省0.18元。而对于N型双面电池，银浆节省成本会更大。

肆

组件可靠性提升

主栅更密集，网格状分布使内应力更均匀，不易产生隐裂，在小的隐裂下仍可维持高的电流收集能力，同时降低了组件在正常工作条件下因内部隐裂形成热阻的几率。焊接后焊带在电池片上的分布更为均匀，分散了电池片封装应力，从而提升了电池片的机械性能。

伍

高兼容性

MBB兼容多晶、单晶、双面、单玻、双玻、PERC、HIT、黑硅及半片等主流工艺技术。

陆

工作温度

由于MBB的电流分布均匀，串阻较小，无论是强光还是弱光条件下，MBB组件的工作温度均低于5BB组件。而一般组件的温度系数约为-0.4%/℃，即每升高1℃，每瓦发电量要降低0.4%.那么，由于MBB工作温度低于5BB组件，所以从这个角度来看，MBB的发电增益依然要高于5BB。

总结：通过各项指标的剖析对比，我们看出，MBB技术降本提效的优势十分明显，如果再考虑生产改造投入成本，MBB技术是保持现有生产设备工艺条件下又快又好的提升组件功率的工艺路线,是降本增效的快捷途径。所以，我们预测在未来，MBB将会逐渐替代5BB，成为市场主流。

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