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摘要：半片技术是降低组件封装损失、提高组件功率的有效途径。本文从半片电池组件功率提升和电池片阴影遮挡两方面进行研究。实验对比了144半片多晶组件与72片整片组件的电参数差异。实验表明，同效率电池制作的半片组件较常规整片组件功率高9W，Imax和Isc分别增加1.16%和1.32%。本文进一步研究了阴影遮挡对半片组件电性能的影响。半片电池组件和整片电池组件遮挡同样面积电池片，半片电池组件功率损失低于整片电池组件，当电池片的遮挡面积达到半片电池片的90%左右时，半片电池组件Vmax变为没有遮挡时的2/3左右。

0引言

近年来，光伏技术发展迅速、应用范围广，市场对高功率组件的需求量也日益增加，降低组件封装损失、提高组件输出功率已成为国内外组件厂商研究的趋势。其中半片技术是一种通过减小电池片尺寸，降低串阻损耗来提高组件功率的技术。通过将标准规格电池片激光切割为尺寸相等的两个半片电池片，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。目前挪威REC、日本三菱（Mistubish）、德国博世（Boschsolar）都已经研发了半片组件产品。

SCHNEIDER等[1]采用四点弯曲法测试半片和整片电池的机械性能，结果表明半片电池片比整片电池具有更良好的机械性能，实验验证了144半片组件比72常规整片组件功率提升5%。HANIFI等[2]通过模拟和试验验证了半片组件在电池片阴影遮挡时的性能，实验表明阴影遮挡下半片组件比整片组件具有更好的性能。MALIK等[3]对比研究了半片组件和整片组件户外发电量差异，实验结果表明，半片组件电站比整片组件月发电量高1.9%~3.9%，且辐照度高的时候发电量增益大[1-5]。

目前从半片组件电路设计方面对电池片在阴影遮挡的实验研究较少，本文从半片电池组件功率提升和电池片阴影遮挡两方面进行研究。实验对比了144半片多晶组件与72片整片组件的电参数差异。考虑到半片组件串并联的设计，并进一步对比了不同电池片遮挡条件下144半片多晶组件与72片整片组件的电参数差异。

1实验部分

1.1半片组件产品设计

半片组件内部结构设计包括串联结构和并联–串联结构、串联–并联结构，常规组件通常采用串联结构，由于半片电池片划片后电流减半，电压不变，所以如果使用串联结构进行组件设计，组件电压是常规组件的一倍，增加系统成本。本实验采用144个半片组件的并联.串联电路设计，如图1所示。

1.2 实验样品及仪器

本实验所有组件使用的电池片均为相同效率的五栅P型多晶晶体硅太阳能电池，光伏组件采用相同厂家相同规格的钢化玻璃、常规EVA材料和TPE结构的背板进行封装。半片电池组件采用三分体接线盒，采用的光伏焊带均为常规表面结构的焊带，焊带规格为0.25mm×1.0mm（厚度为0.25mm，宽度为1.0mm）。

光伏组件功率测试设备为Pasan太阳能模拟器；检验组件内部电池片隐裂设备为德国OphELms公司的OPT200A型EL测试仪。

基于不同串并联结构，相同材料匹配分别制作72片整片组件和144半片多晶组件，每种类型制备2块组件，具体样品类型及数量见表1。

1.3实验内容

实验一：测试2块72片多晶整片组件和2块144片多晶半片组件的EL及电参数，并进行对比分析。

实验二：基于P型多晶太阳能电池片，分别选取整片组件样品a-1和半片组件样品b-1进行电池片遮挡实验，遮挡前组件样品根据现行IEC61215标准中初始稳定性测试要求进行>20kW·h/m2光照的初始稳定性处理，遮挡材料为非透光材料。根据不同二极管所保护的电池片数量及位置不同，电池片遮挡示意图如图2所示，整片电池组件和半片电池组件分别进行A、B、C三种情况遮挡，共计遮挡6次，将遮挡后的组件放置于Pasan太阳能模拟器进行功率测试，并对比整片组件和半片组件电参数变化情况。