拼片技术提升组件效率的原理(以及个人情况说明)

来源:Solarwit发布时间:2019-07-23 17:22:39
 文章开始之前,我要先公布个人工作方面的重大变动:治雨正式加入拼片技术的发明者杭州瞩日新能源科技有限公司。

与杭州瞩日的结缘是一段波折的故事,其实早在去年,瞩日的市场总监权微娟女士就邀请我去调研这个全新一代的组件技术,但是由于我当时对“叠瓦”技术的盲目乐观,使得我一直没有把她的邀请放在心上,所以每次也就搪塞了过去。

今年四月初的时候,我有幸获得调研叠瓦组件工厂的机会,也是因为我对叠瓦技术的的热爱,就毫不犹豫地、屁颠屁颠地参与了这次调研。调研现场发现了一些问题,除去叠瓦技术的工艺复杂、良率较低等问题以外,最令我失望的点是在于叠瓦对于组件效率的提升并没有预期般的理想。长期研究高效组件全产业链价值所在的我,对于生产制造成本方面的问题并不担忧,因为只要效率高一点点,那么他在终端电站带来的溢价就会轻易覆盖制造端的成本增加,在这个产能总是相对过剩的市场经济中,生产制造的问题终将不是问题,而组件效率的问题是永恒的问题。

在对叠瓦技术组件效率表现失望以后,我想起了曾经邀请我去调研的杭州瞩日,老实说,在来杭州的路上我内心对瞩日并未抱有太高的期待,叠瓦都不行,拼片能好到哪里去呢?所以当时灰心丧气的我的只是想碰一碰、看一看、试一试,并未想到这将会是一次影响到我自己未来的调研。

在这个硅料、电池持续降价,而玻璃、边框、背板、EVA等关键辅材价格坚挺的历史背景下,“高密度”封装一直是我所提倡的组件封装方式,而且由于自己孤陋寡闻,在考察拼片技术之前并不知道叠瓦以外的其他高密度封装解决方案,所以内心中我建立了“高密度=叠瓦”这样的等式关系,这也是我之前老文章《回顾组件封装进化史,探寻组件未来之路》重大逻辑错误所在,在来瞩日之前我一直是自大的夜郎,并不知道自己的错误,而来到瞩日之后才发现,原来我们有叠瓦以外的高密度封装解决方案,而且是咱国人完全拥有自主知识产权的解决方案:瞩日通过三角焊带利用了原先扁平焊带遮挡的光线,又通过正面三角焊带、背面扁平柔性焊带的方式实现大幅缩小片间距的目的,最终使得封装密度仅略差于叠瓦组件,并在工艺简单、良率较高等有利因素的推动下,拼片当前可量产状态的组件效率甚至要高于当前叠瓦。

由于当时只是调研,并且时值清明节,我并未在瞩日做太久停留,但回到家里的我根本无心休假,每天至少拨打八小时以上的电话,整个清明节我都在向那些值得信赖的行业技术专家请教各种不同组件技术路线的效率提升情况和成本情况,说到这里我都感觉有些不好意思,我想那些假期被我打扰的行业专家们至上一份歉意和一份谢意,抱歉在您的假期里还被我追着问这问那,打扰您的休假;感谢您的无私回答,使得我对下一代组件技术路线何去何从有了一个清晰的判断:拼片极有可能在组件环节引发一轮新的技术革命。

日有所思,夜有所梦,那段时间似乎每天夜里梦到的都是拼片技术,有天夜里梦中隐约感觉到拼片技术Perc电池片的CTM(Cells to module)可能会大于100%,梦到这里我一下子就清醒了过来,抓起手机一通计算,计算的结论应证了我梦里的判断,基于拼片技术的组件,有潜力实现封装增益,即是说:从电池片供应商买来100张电池片,经过拼片技术封装后竟然可能得到100.3张电池片的组件功率,想到这里我兴奋不已,就此提出了“封装增益”的概念。

清明节过完,我没有回原公司报道,而是继续来到杭州调研瞩日,刚开始的思路是从一级市场的角度出发,看看是否有投资这家公司的可能性,在深入尽职调查的过程中,对这家公司的技术解决方案愈发喜爱,对这个公司的团队也多了许多的信赖,一日夜里在酒店里突然想到:除去投资资金,把我自己这个人也投入到这家公司不是更好吗?如果拼片真的能彻底改变组件封装技术,给行业带来巨大的价值,我若能参与其中岂不是一大幸事儿吗!

从四月初的一次调研,到最终选择瞩日、加入瞩日前后历时没有超过两周,这到底是莽撞还是果敢,还需要时间来证明。但不论瞩日这家公司自身走向何方,我都坚信它所首创的三角焊带和小间距组件的理念终将会大兴于天下。

我要对瞩日说一声谢谢,瞩日要改变世界,而我有幸参与其中;我要对妻子说一声抱歉,老公的这个决定做的太快太匆忙都来不及让你去适应,我会努力工作,尽快解决咱们当前两地分居的状态;我还要郑重的对我之前所在公司进化论基金说一声对不起,进化论是国内少有的优质基金公司,终会成长为中国的桥水,若不嫌弃,待我完成在瞩日的使命后,我期待能重新回归进化论,能与诸位结伴同行,是我一生的荣幸。

罗里吧嗦的讲述终于结束,接下来让我们探求拼片技术提升组件效率的原理吧。

正文开始:拼片技术提升组件效率的原理

一如既往,我的行文风格还是喜欢在文章的最开始处用简明的语言概括本文的核心观点,拼片技术能提升组件效率的核心原理是:

常规5BB扁平焊带技术会使得电池片正面有3.07%面积被焊带所遮挡,而且由于扁平焊带对光的反射原理,此部分光线大部分会被浪费掉。而拼片技术通过7BB三角形的焊带减小遮阴面积以及对焊带处的光线二次利用最终实现焊带处对光的浪费仅为5BB的20%。

常规扁平焊带乃至圆焊带都存在厚度厚,直径大的问题,焊带本身有较强的应力,所以电池串之间需要留有较大的缝隙以释放应力,不然电池串就会有较多的隐裂,而拼片技术背面是扁平柔性焊带,厚度只有0.09mm,量变引发质变,这一厚度下焊带具有很好的柔性,允许电池片间距小至0.4mm,而常规组件电池片间距为2mm,拼片电池片间距仅为常规组件的五分之一。

一、有焊带又不遮挡,怎能办得到?

常规5BB串焊技术所使用的的焊带宽度为1mm,每片电池所使用的的焊带长度为150mm左右,总根数为5根,串焊完成以后,一张电池片的面积中约有1×5×150mm=750平方毫米的面积被焊带遮挡,一张M2硅片的总面积为24432平方毫米,则焊带遮挡的面积比率为750÷24432=3.07%

上面这张图就是一个常规5BB的电池串,我们都知道好的电池片是要对光高效利用,而图片中“明亮”的地方均是被焊带反射而浪费掉的光,根据我们前面的计算,图中“亮”的面积占这个电池串总面积的3.07%.

(拼片组件焊带)

接下来我们再看拼片组件的焊带,得益于七主栅以及三角形的立体结构,三角焊带和电池片接触面积的宽度仅为0.45mm,7根主栅合计接触面为0.45×7=3.15mm,首先从遮阴宽度上讲,拼片7根焊带总宽3.15mm仅为常规组件5mm的63%。

接下来我们再考察这3.15mm被焊带遮挡处的光线路径。

首先是直射光线,通过上图我们可以看到,直射光线完全被三角形焊带反射进而全部被底部的电池吸收,毫无疑问,此时三角焊带对光线的利用率是最大的,那么斜射光的路径是如何呢?

二、三角焊带斜射光的光线路径

斜射光理解起来比较复杂一点,所以我们就用极短举例的方法分析各种情况下的状态。光线从空气(光疏介质)进入光伏玻璃(光密介质),相当于从光疏介质进入光密介质,这一过程会发生“折射”,查数据,玻璃的折射率为1.58,根据三角焊带的形状,当折射角是30度时,被三角焊带反射的光线恰好与电池片平行,此时,光线无法进入电池面(如下图)。

根据光线的折射公式以及玻璃1.58的折射率计算(sinx÷sin30=1.58,求x),当光线的入射角约为53度时,光线照射到组件三角焊带上反射的光线恰好与电池片平行,这就意味着,法线两边±53度以内的光线都可以直接经过一次反射过程进入电池片。

那么当入射角度大于53度以后,光线的传播路径是如何呢?先说答案:入射角介于53~90度的光线会在光伏玻璃内发生全反射现象,最终也全部进入了电池。我们以85度入射角的光线为例,来分析早晨、傍晚的光线入射三角焊带拼片组件的情况。

根据计算,85度入射角入社以后,光密介质内折射角角度仅为39度,经过一次三角焊带反射以后,最终在光伏玻璃上侧发生全反射,图中的θ仅为9度,远小于玻璃的全反射角39度,轻易发生全反射。

不仅如此,即便入射角为89.99度,最终的θ也不大于12°,所以结论是:对于三角形焊带,无论是正面垂直入射光线、还是斜射光线,最终都会通过反射或全反射过程被电池片吸收。所以从理论上来讲,三角形焊带在封装以后可以实现完全的隐形。三角形焊带+光伏玻璃的结构,实现了有焊带但又不遮挡的完美结果。

然,理论是完美的,实践起来是存在挑战的,由于完全正三角形顶头处太锐利,会轻易割裂EVA,所以在实际生产中做了一些钝化处理,用显微镜放大的三角焊带横截面图如下:

经生产实测,焊带遮挡处可通过结构化的焊带最终把65~70%的遮挡光再利用,所以实际遮挡面积仅为0.45×7×0.35=1.1mm,与扁平焊带5mm的遮挡宽度相比较,三角焊带实际遮阴浪费仅为扁平焊带的1.1÷5=22%。

三、柔性的背面焊带解决片间距问题

无论是常规焊带还是扁平焊带,都有一定的厚度或者高度,例如5BB焊带厚度为0.2mm,MBB焊带直径为0.35mm,这些都会导致焊带自身有较强的应力需要释放,如果较厚的焊带+较小的片间距,其结果就等于更高的隐裂率。

拼片通过双焊带技术完美解决上述问题,当前实际可量产的电池片间距可控制在0.4mm~0.6mm精度内。半片时代,电池片间缝隙倍增,半片呼唤拼片,拼片推动半片,所以拼片技术从设计之初就完全遵照半片的设计理念,拼片技术将会抛弃全片理念,拥抱半片时代。理解了拼片的技术理念和技术优势以后,就会理解为什么所有的拼片技术都将会基于半片技术,所以不要问我有没有整片的拼片,拼片时代将会使我们彻底告别整片时代。

不仅如此,由于拼片消灭了电池片间距,使得拼片技术在同等组件面积下允许使用更大面积的电池,在我的建议下,瞩日已经在着手全面积极的导入158.75mm边长的电池片生产组件,最终结果就是把消灭片间距节省下来的1.7~1.9%的面积也都塞满了电池片。

结论与寄语:

拼片技术通过高效利用焊带处光线(提升2.45%)、消灭片间距并用更大电池片填充(提升1.7~1.9%)以及积极导入最新一代的IEC标准最终使得组件效率提升5~6%,提升幅度类似于当年Perc技术在电池端的导入(Perc的引入也使得组件效率提升6%左右),而拼片自身的1GW导入成本仅为Perc导入成本的三分之一,所以在可预期的将来,拼片技术的革命浪潮将会更加猛烈、迅速,拼片技术带来的收益也将会更加的显著。

光伏行业是一个新技术不断涌现,行业不断进行技术革命的产业,此处我又要引用苏旺兴老师的三个层次的周期论,周期分为三个层次,库存周期、产能周期以及由新技术引发的经济周期;前两个层次的周期更多的是对价格的扰动,而技术革命引发的周期则会带来行业的洗牌,单晶硅片导入金刚线后多多晶的洗牌以及新电池产能导入Perc对老电池产能的洗牌均是类似道理。所以对于拼片这项新技术,当有顶层认知,若顶层认知缺位,而行业革命骤来时,一些企业将会难免被列入洗牌行列。

拼片组件依旧还是全新事物,为了满足大家的认知需求,杭州瞩日将会在6月3日上海SNEC展会前一天举办拼片技术交流会议,届时我也会亲临现场,为大家做最详尽的解答。会议具体信息请看下图:

本次会议将会有三个重大事项:

交流拼片技术的技术原理以及成套技术解决方案

开启拼片技术全球验证计划

发布基于拼片技术的全球标准

拼片改变行业,我们共同来见证


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201907/23/311368.html
责任编辑:solarwit
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
正泰新能源陆川:拒做“拼积木”方案,在光储变局中寻找“真金白银”来源:索比光伏网 发布时间:2026-06-09 15:38:51

本文介绍了正泰新能源在光伏与储能产业深度调整背景下的战略转型路径。面对国内消纳压力加剧、海外贸易壁垒升级及行业“内卷”加剧等挑战,公司摒弃拼凑式系统方案,转向务实落地的商业逻辑。在国内,正泰以“整村汇流”缓解电网压力,并创新开展绿电直供、零碳园区建设及电力市场化交易,加速向绿电运营商和虚拟电厂操盘手转型;在海外,其推动“由重转轻”策略,通过本地化合作、技术授权与合资建厂规避政策风险,聚焦日本调频储能、AI数据中心配套、亚非拉光储柴发替代等高溢价细分场景。技术上坚持数据实证导向,不盲从热点,审慎布局组件产能,重点发展工商业及大型储能,并以小模型解决AI在电力交易与智能运维中的实际痛点。全文强调唯有真一体化能力与长期主义定力,方能穿越行业周期。

从硅片到组件,高景太阳能SNEC现场诠释“良工造物”!来源:高景太阳能 发布时间:2026-06-09 08:43:17

本文介绍了高景太阳能在第十九届SNEC光伏展(2026年上海)上的整体展示策略与核心成果。公司以“良工造物”为理念,从硅片源头到组件终端系统呈现其制造实力:硅片在少子寿命、电阻率集中度、含氧量及尺寸精度等关键指标上均优于行业水平;展台设置三大可视化对比实验——抗阴影性能测试显示BC组件在遮挡下功率衰减更低,自清洁实验验证亲水玻璃显著提升污渍清除效率,多款覆盖不同应用场景的高效组件同步展出;此外,公司还举办BC技术专题讲解,并获国家光伏质检中心颁发的强制性国标符合性认证证书,全面印证其产品在安全性、可靠性与全生命周期发电表现上的综合优势。(199字)

隆基联合TÜV莱茵发布《防起火组件技术评估规范》来源:隆基绿能 发布时间:2026-06-08 09:37:52

本文介绍了隆基联合德国TÜV莱茵及多家头部光伏企业,在2026年SNEC展会上正式发布《防起火组件技术评估规范》这一行业首份聚焦光伏组件防火性能的系统性技术标准。随着光伏应用向AI数据中心、商业建筑等高安全场景延伸,组件热失控与直流拉弧引发的火灾风险日益突出。该规范填补了防火安全量化评价空白,确立了可验证、可复现的技术基准。作为核心贡献方,隆基将其自主研发的Hi-MO X10特种防火组件技术融入标准制定,该组件通过HPBC 2.0电池类旁路结构防热斑、特种焊接与高密封端子防拉弧、阻燃胶膜+耐高温玻璃实现“防起火+防蔓延”双重防护,并已获国内首个TÜV莱茵Class A级整机防火认证。规范推动行业安全评价由经验驱动转向数据驱动,助力构建覆盖全生命周期的防火管控体系。(198字)

一家电池片巨头的升维之战:中润光能SNEC 2026现场解读来源:中润光能 发布时间:2026-06-08 08:47:07

中润光能于2026年SNEC光伏展上系统呈现其面向全球市场的升维战略,核心围绕“高效注能,碳所无限”主题展开。公司依托电池片技术根基(2025年全球出货量居第二),推行“量产+前沿”双轨技术路线:主力推出Lumina Ⅱ系列N型组件(含640W工商业款与460W全黑户用款),同时展示HJT与BC概念产品,并首发210N三分片及半片TBC电池,强化底层技术优势。全球化布局方面,在欧洲、美国、亚太设立三大营销中心,实施区域差异化策略,服务全球超1000家客户。ESG领域则以SEED战略为纲,涵盖卓越新能、生态绿能、价值赋能、以治健能四大支柱,已获多项国际认证并入选多项可持续榜单。整体战略凸显技术实力与绿色责任的协同演进。(198字)

BC先驱破局:从硅片龙头到Tier1 TCL中环的价值跃迁之路来源:TCL中环 发布时间:2026-06-05 08:49:18

本文聚焦TCL中环在2026年光伏行业深度调整期的战略跃迁路径。面对产能过剩、价格承压与激烈洗牌,公司摒弃低价内卷,以“全链一体”为根基,推动从全球硅片龙头向组件Tier1厂商转型升级。文章系统阐述其三大核心支撑:一是依托“珠峰、昆仑、武夷、泰山、天山、太行”六大硅片产品系列,以优质优价与精准适配重构上游价值体系;二是凭借原生BC技术壁垒——超1600项核心专利、专用高纯硅片供给及全链自研自产能力,形成技术、成本与交付三重护城河;三是构建覆盖海上、沙漠、工商业及户用等全场景的BC与TOPCon双技术产品矩阵,并发布行业首份TOPCon多分片技术白皮书,强化标准引领与全球化交付实力。(199字)

23家欧洲光伏机构联手!要求欧盟出台更强进口限制来源:PV光圈见闻 发布时间:2026-06-03 16:30:06

欧洲太阳能制造委员会(ESMC)联合其他22家行业机构发表公开信,呼吁欧盟强化进口限制措施,以应对来自“非市场经济体”的不公平贸易行为对本土供应链的冲击。信中要求修订WTO相关规则、充实欧盟贸易总司人员编制、加快贸易救济调查,并灵活运用《外国补贴条例》(FSR)及反倾销/反补贴税(AD/CVD)等工具,尤其针对受国家补贴支持的进口产品。尽管未点名具体国家或企业,但背景直指中国主导的全球光伏产业链——中国2024年生产了全球超90%的关键光伏材料,其低价出口加剧了欧洲制造业萎缩。当前欧盟正就太阳能玻璃产品展开两项AD/CVD调查,涉及44家企业。ESMC强调,唯有及时、有力地使用现有贸易防御工具,才能重建公平竞争环境,挽救濒临枯竭的欧洲光伏制造能力。(199字)

TCL中环刘铮:告别同质化博弈,重塑场景化价值来源:TCL中环 发布时间:2026-06-03 08:03:25

本文介绍了TCL中环在光伏行业转型关键期推出的战略性硅片产品矩阵。随着行业告别依赖尺寸扩张与单纯降本的同质化阶段,硅料成本占比降至15%以下,技术演进迈入纳米级“半导体化”新周期,发展重心转向场景化价值赋能。在此背景下,TCL中环于银川发布以“华夏名山”命名的六大硅片系列——珠峰(高性能)、天山(定制化)、泰山(高稳定)、昆仑(海外合规)、太行(高性价比)、武夷(低碳足迹),覆盖全技术路线与多元应用场景。该矩阵标志着硅片供应从参数化标准品向柔性化、定制化系统解决方案的根本转变,并以“More Efficiency、More Smart、More Value”为理念,融合AI赋能与全产业链协同,推动行业从价格竞争回归技术创新与价值创造。(199字)

技术混战、价格厮杀,光伏行业破局的“终极答案”在哪?来源:索比光伏网 发布时间:2026-06-02 16:06:09

本文聚焦当前光伏行业深陷产能过剩与价格内卷困局的背景下,TCL中环如何以差异化战略实现破局。文章指出,在技术路线多元迭代(TOPCon、BC、HJT、钙钛矿等)、硅片从“标准化耗材”升级为决定电站全生命周期效能的“核心载体”的趋势下,TCL中环摒弃短期价格战,坚持“优质优价”,依托高端硅片技术优势,通过收购一道新能补齐电池与组件能力,完成全产业链布局;同时秉持“中立赋能、场景定制”理念,不押注单一技术路线,而是提供适配多技术路径的差异化产品。其战略核心在于回归光伏本质——以稳定高品质硅片支撑下游创新,推动行业从成本竞争转向价值竞争,并携手产业链共建良性生态。(198字)

硅片降本空间见顶,光伏如何实现协作共赢、价值共生?来源:索比光伏网 发布时间:2026-06-01 16:49:54

本文围绕光伏行业深度调整背景下如何突破发展困局展开探讨。随着硅片尺寸放大、薄片化等传统降本路径触及天花板,材料成本占比已跌破15%,行业粗放扩张模式难以为继,产能过剩与供需错配加剧,技术路线多元并行又带来选型迷茫与协同不足。在此背景下,TCL中环联合多位行业专家提出转型方向:从“低成本”转向“高价值”,依托半导体级工艺提升硅片品质;坚持技术共生,推动TOPCon、BC、异质结等路线差异化适配与长期共存;以价值协同替代价格博弈,探索光伏与储能、算力、绿电融合的新定价逻辑;坚守25—30年可靠性底线,将品质视为穿越周期的信用资产;最终构建全产业链协作生态,倡导长期主义与理性分工。全文聚焦破局路径,强调技术创新、品质升级与价值共生三位一体的发展新范式。(199字)

科智引领破内卷 链合共生谋新局——TCL中环呼吁光伏产业回归价值创造来源:索比光伏网 发布时间:2026-06-01 08:57:48

本文报道了TCL中环于5月29日在银川举办的硅片产品系列暨品质生态发布会,聚焦光伏产业深度调整背景下的破局路径。面对全球供需严重失衡、开工率仅40%、全行业普遍亏损及低价内卷加剧等困境,会议呼吁行业摆脱“唯降本论”,回归价值创造本质。TCL中环联合产业链上下游企业,发布以“山岳体系”命名的六大定制化硅片产品系列,强调场景适配与技术赋能;同步推进品质体系半导体化升级与AI智能制造落地,构建标准化、智能化、全链路质量防线。中国光伏行业协会及多位产学研专家共同倡导抵制低质低价、强化知识产权保护、推动优质优价,并主张由零和博弈转向协同共生,重塑健康可持续的产业新生态。(199字)

以智提质、以链赋能!TCL中环银川工厂书写智能制造新答卷来源:索比光伏网 发布时间:2026-06-01 08:51:45

本文介绍了TCL中环银川工厂作为国家级智能制造示范工厂,在光伏产业高质量发展背景下的实践成果。面对行业由规模扩张转向技术迭代、智能升级与降本增效的新阶段,该工厂依托晶体六期50GW G12硅棒与DW五期35GW超薄硅片两条智慧产线,构建起一体化硅棒—硅片智造体系。其智能化水平突出:单晶车间配置3072台全自动单晶炉,实现1人监控384台炉、人均年产出95吨;AGV物流、自动加料与集控平台支撑数十GW产能仅需五六百人。硅片车间则以高精度切割工艺和全流程自动化,保障110μm等超薄规格产品的高良率与高效率。工厂由此成为光伏高效化、绿色化、智能化发展的标杆范本。(199字)