增量不增效?多主栅光伏组件发电量更少?

浅析多主栅(MBB)组件的户外发电性能

多主栅(MBB)技术提升了电池的光学利用(减少电池正面遮光并提升IAM性能)同时降低了组件封装的电学损耗、提高了组件功率。在2018年半片技术得到了广泛的应用，半片组件优异的抗热斑性能、更低的工作温度、阴影遮挡下更好的发电输出等特性使其迅速成为市场主流产品方案。2019年起，部分组件制造商开始在半片组件上叠加多主栅技术，使得组件功率进一步提升，半片叠加多主栅的技术方案能够使得组件的功率平均提升10W以上。不过需要指出的是，除了组件功率，发电能力对于LCOE的影响十分显著，行业目前对于多主栅组件的发电能力研究还相对较少。

从理论上说，主栅数量越多，电流的收集能力越强，主栅可以做的更细。但考虑到具体的设备工艺实现，以目前主流的焊带直径350mm，12栅在全片电池上可取得较优的功率提升效果;如果基于半片电池，由于半片技术已一定程度上起到了降低内部损耗的作用，9主栅的提效效果优于12栅，因此在半片上9栅成为了行业的主流选择。

以下针对全片组件，使用Matlab中的Simulink工具建立单二极管模型，模拟了5栅与12栅组件在不同温度下(10℃，25℃，50℃和75℃)和不同辐照度下(100W/m2~1000W/m2)的IV特性，并分析其低辐照性能。多主栅组件因为串联电阻较低，在100、200W/m2的辐照时，输出功率比5栅组件低2%以上，该发电劣势随工作温度的提高而变得略大。

下面图表展示了在光伏年利用小时数1100h地区做的两组发电对比实验(组件来自同一制造商，电池结构相同)，在2018年2月~2019年2月共13个月的实证对比中，12栅全片组件相比5栅全片组件单瓦平均发电量低了2.43%;在2019年2月26~3月7日共10天的实证对比中，9栅半片组件比5栅半片组件单瓦平均发电量低0.91%。两组实证总体趋势上与模拟结果一致：多主栅组件的发电性能比5主栅组件略低。

初步研究表明：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，由于在组件发电能力上没有其他方面的明显改善，因此从理论模拟和实证结果上来看其发电量相比常规组件有一定程度的下降。虽然多主栅技术带来了组件功率的提高，但单瓦发电能力的下降从相当程度上吞噬了功率增益，有增量不增效的嫌疑，其客户价值值得商榷。行业后续需要对多主栅的发电性能做更多的理论研究和实证研究进行验证。