济南上明能源科技有限公司
近年来，光伏技术发展迅速、应用范围广，市场从原来仅重视高功率，日益转变为兼具高功率、在任何安装条件下的高发电量、低衰减和低成本的综合要求，从而进一步降低度电成本。所以如何降低度电成本成为目前行业核心的问题，而作为光伏系统端发电的核心部件-光伏组件是重中之重，组件高功率是促成“平价上网”直接、有利的技术通道，提升组件功率主要从两方面入手：“开源”（提升内部光通量），“截流”（降低内部电损耗）。
3、半片电池组件的特点
半片电池组件与传统组件相比，主要表现在三个方面，如表1所示，由于减少了内部电路和内耗，封装效率提高;组件工作温度降低，热斑几率大大降低，提高了组件的可靠性和安全性。在阴影遮挡方面，由于独特的设计，比常规组件表现出良好的抗遮挡性能。
4、半片组件发展趋势
半片电池组件与常规组件相比，在制造环节主要增加的是电池的切片、辅料和人工费用、设备折旧费等，增加的额外成本不多。但是半片电池组件比同版型的组件能提升5-10瓦(2%-4%)，甚至更高。随着组件价格的持续走低，半片电池组件整体上系统成本是降低的，目前约降低0.9分-1分/瓦。
随着电站投资商平价上网的压力越来越大，对度电成本的诉求越来越高，在降本的前提下，不增加过多额外成本，但又能让输出功率有效提升的半片技术无疑是良好的方案，“半片”技术将会得到大规模应用,，同时，根据国际机构itrpv市场分析，未来几年，半片组件会有一定的释放，将从2019年的约5%扩到2028年的40%左右，平均年递增率约10%。参考图3,其数据来源于“international technology roadmap forphotovoltaic results ”。
半片电池组件的原理与特点
随着行业内太阳能电池研究的不断进步，目前大部分单多晶电池组件的额定工作电流较高，其平均值在8a-9a左右，电流在流经组件内部的焊带时会产生功率损耗，这部分损耗主要转化为焦耳热(ploss=i2r)存在于组件内部。因此随着电流的增大，这部分的损失也就越大。
1、半片电池组件的产品设计
半片组件内部结构设计包括串联结构和串联-并联结构、并联-串联结构等三种方式，常规组件通常采用串联结构，由于半片电池划片后电流减半，电压不变。所以如果使用串联结构进行设计，组件电压将是常规组件的一倍，会增加系统的成本，同时组件电压增倍后也存在一定的安全风险，所以为了保证和常规组件的整体输出电压、电流一致，半片电池组件一般会采用串联-并联结构设计，相当于两块小组件并联在一起。
如图2所示，半片电池组件与常规组件相同，均采用钢化玻璃、eva和tpe(tpt、epe)等背板进行封装。而接线盒会有所不同，一般采用三分体接线盒。在工艺上，半片组件工艺变更简单，由于电池片数量增加一倍，电池串联焊接的时间也会增加一倍，难点是汇流带引出线从组件背面中间引出，如果靠人工操作，会提高引出线处电池裂片或隐裂的风险，目前半片组件中间出线版型的汇流带焊接自动化难题已经被克服，在一定程度上也促进了该半片电池组件的快速发展。
2、半片电池组件的特点
半片电池组件与传统组件相比，主要表现在三个方面，如表1所示，由于减少了内部电路和内耗，封装效率提高;组件工作温度降低，热斑几率大大降低，提高了组件的可靠性和安全性。在阴影遮挡方面，由于独特的设计，比常规组件表现出良好的抗遮挡性能。
什么是半片电池技术
前几年整个行业都是围绕“开源”路线发展，时至今日，“截流”是有效的技术实施路线，而低内损的半片电池组件技术将会在规模化应用中有得天独厚的优势。它无疑是实现大规模量产和具备高性价比的产品，是能同时满足成本和发电量及衰减性能提升的良好解决方案。半片电池技术通过将标准规格电池片（156mmx156mm）激光均割成为两片(156x78mm)，对切后联接起来的技术。
整个组件的电池片随之被分为两组，每组包含串联连接的60个半片电池片。组成一个完整的120片组件（图1），从而可将通过每根主栅的电流降低为原来的1/2，内部损耗降低为整片电池的1/4，进而提升组件功率。
该技术具有以下特点：
，相同效率的半片光伏组件比常规整片组件输出功率有明显的提升。这主要得益于半片组件串联电阻的降低，填充因子ff的提高。同时组件因内部电阻降低，使其发电工作时的温度比常规组件低，从而进一步提高组件发电能力。
第二，半片组件能降低由于遮挡造成的发电功率损失，能显著提高组件在早晚及组件下沿积灰、积雪时的发电量，提升电站的经济效益。
第三，与其他新技术相比，半片技术成熟、容易实现快速规模化量产，同时，增加的额外成本不多。
半片组件的技术原理
正如上文提到，半片电池片为标准电池片对半均割后得到的（图2）。因此，其内部的电流减少一半。随着电流的减少，电池内部的功率损耗降低。而功率损耗通常与电流的平方成比例，因此整个组件的功率损耗减小为四分之一（ploss=ri2，其中r是电阻，i是电流）降低半片电池片功率损耗，可使其具有更大的填充因数、更高的转化效率，也就能获得更大发电量，尤其是在高辐射的环境中。组件具有较大的填充因数，意味着其内部串联电阻较小，其内部的电流损耗也较小（表1）。
此外，与标准组件相比，新设计改善了电池片在遮挡或早晚条件下的电学性能。例如，如果标准组件以纵向方向安装而底部被遮荫，则会因为旁路二极管关闭整串电池片组，而导致整个组件输出功率为零。而半片组件得益于两部分电池片串组的布局，可确保在相同条件下，其输出功率至少仍能保持原先的50%(图3表2)。
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