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华能清能院自主研发制造世界首块大尺寸全国产矩阵叠片光伏组件成功下线

   2022-04-24 华能清洁能源研究院21120
核心提示:近日,由华能清能院自主研发制造的世界首块大尺寸全国产矩阵叠片光伏组件在山东淄博百兆瓦中试线上成功下线,我国拥有完全自主知识产权,打破了美国企业对叠瓦组件工艺专利的控制,标志着我国光伏组件内电池排布技术取得突破性进展,有力促进我国光伏产业技术

近日,由华能清能院自主研发制造的世界首块大尺寸全国产矩阵叠片光伏组件在山东淄博百兆瓦中试线上成功下线,我国拥有完全自主知识产权,打破了美国企业对叠瓦组件工艺专利的控制,标志着我国光伏组件内电池排布技术取得突破性进展,有力促进我国光伏产业技术迭代升级。


针对常规光伏组件中传统串联电池片在遮挡条件下引发的热斑问题,矩阵叠片组件发明了具有电流二维输运特性的光伏组件拓扑结构。通过电池片的交错排列设计,实现了电池片之间纵向串联、横向并联的网状混联电路连接方式。当组件中一路电池串的电流输运遇到阻挡时(遮挡或电池片损坏),电流可以通过并联通道进入相邻组串继续传输,实现对阻挡点的绕行,解决了在遮挡条件下光伏组件和系统输出功率下降引起的发电收益降低以及形成热斑导致的安全隐患问题。


世界首块大尺寸全国产矩阵叠片光伏组件“华能黑板”


本次下线的光伏组件尺寸为2348×1085毫米,达到商业应用尺寸,具备一系列独特优势和技术特点。在设计方面,打破了传统光伏组件内电池串联连接的拓扑结构设计,依靠电池片自身栅线形成并联点,实现了具有电流二维输运特性的光伏组件拓扑结构。在性能方面,创新的电路连接方式使电流实现了横纵向间的二维流通,带来优异的抗脏污遮挡和抗隐裂能力,电流损耗小,生命周期发电量最高,预计发电量可提高1%左右。在效益方面,由于组件具有大电流、低电压的特点,单一逆变器组串可接入更多组件,有效降低系统建造成本,与目前主流产品相比,可降低系统成本0.17元/瓦以上。在产品外观方面,矩阵叠片组件通过交错叠压的连接方式实现了组件内电池片间无缝隙连接,光伏组件通体乌黑,具有极佳的美学观感,又称“华能黑板”。


位于山东省淄博市的光伏组件生产车间


该技术兼容性好,适合高效异质结电池和钙钛矿/晶硅叠层等多种材质,组件可柔性化,抗弯曲、抗沉降,应用场景广泛,具有重大的技术价值与产业化前景,可望成为未来光伏组件电池片排布的通用技术。下一步,清能院将依托自主建设的行业唯一一条矩阵叠片组件专用100兆瓦级生产线,对矩阵叠片组件生产制造工艺进行深度优化,并发力提升产能,开展规模化示范应用。



 
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