1. PERC光伏组件的发展
PERC光伏组件的快速发展是行业内驱力和外推力共同作用的结果。内驱力即光伏电池及组件技术的进步，2014年硅片环节金刚线切片技术的导入更是大幅度降低了PERC电池的成本，从而带动了PERC光伏组件的发展。
外推力主要来自于国家政策的支持，PERC光伏组件的大规模量产得益于2015年起国家能源局等三部委联合推出的光伏“领跑者”计划。连续三批领跑者基地的建设为创新技术产品提供了应用平台，促进了产业升级，淘汰了大批落后产能，高效PERC光伏组件的发展也进入了快车道，总出货量和出货量占比都有大幅度上升。
从出货数据来看，PERC光伏组件通过六年时间从5%左右快速增长到85%左右，预计未来两到三年，依然是光伏行业最主流的组件产品，PERC光伏组件年度出货情况见图1。
图 1 PERC光伏组件年度出货情况
2. PERC组件结构与工艺
PERC组件的整体结构与常规电池组件基本没有差异，结构如图2所示，主要由盖板玻璃、封装材料、电池片、焊带/汇流带、边框、背板和接线盒构成。双面双玻组件需要将背板替换为背板玻璃，叠瓦组件则由导电胶替代焊带。
图 2光伏组件结构图
这些年随着组件技术的发展，其整体工艺相比较之前已经发生了较大的变化，自动化程度有了明显提高，工艺也经过多次改进或优化，包括激光划片的加入、多主栅焊接改进、自动排版与层叠、成品分档与自动包装等环节，同时因原辅材料升级、电池与组件尺寸变化也采取了一些工艺和设备上的调整。PERC组件工艺流程如图3所示，半片电池组件的出现增加了激光划片的工序，串焊、叠层和分选包装等工序也进行了相应的调整。
图 3 PERC组件工艺流程
3. PERC组件技术路线多样化
PERC电池技术具有很好的兼容性，与之对应的组件技术则更具多样性。电池作为组件的核心，技术路线基本都是围绕着转换效率的提升，而组件作为光伏产业链直接面向应用端的产品，其技术创新的方向会更加全面，可分别从电性能提升、多样化应用两个方面考虑。
3.1 电性能的提升是组件技术发展的主方向
不论光伏组件技术如何改进，最主要的目的都是提升光伏组件的单位发电量，从组件角度入手考虑，主要体现在两点，即高效率(高功率)和高发电量。
(1)高效率/高功率
高效率：要提升组件的转换效率，主要可以通过增加太阳光的利用率、电学优化、提高组件能量密度三个途径来实现，具体如图4所示。
图 4提高光伏组件转换效率的主要路径
增加太阳光的利用率和电学优化分别是从光学和电学角度考虑，以达到降低相应的损失的目的。光学损失涉及到玻璃表面反射损失、电池片表面光反射损失、电池片间的光损失、焊带表面反射损失、电池片副栅线反射损失，以及封装材料光吸收损失等;电学损失涉及到主/副栅电阻损失、焊带/汇流带电阻损失、以及接线盒、导线、接插头电阻损失等。
提高组件能量密度，即在一定的组件面积内尽可能的放入更多电池片。该技术路线主要分为各种小间距以及零间距技术，包括拼片、一体焊带小间距、叠瓦、叠焊、柔性互联等。对于这种高密度组件封装技术，可靠性是最为关键的评估指标，其中柔性互联零间距技术，不仅能够有效提升组件的转换效率，同时采用圆形焊带和特殊缓冲处理，实现电池片零间距无隐裂连接，确保产品的稳定和可靠。
高功率：在光伏组件的转换效率提升的同时，其组件功率也保持了大幅度增长，从图5可以看出，自从2015年PERC技术大规模量产以来，其PERC光伏组件的功率从340W一路提升到现在的600W左右。组件功率的提升路径主要包括三个方面：电池效率的提升、组件封装技术的优化以及硅片尺寸的增加。电池效率和组件封装的贡献已经在上篇的电池技术和上文分别进行了说明，硅片尺寸增加和组件尺寸的增大是自2020年以来组件功率的快速提升甚至突破600W的主要原因。如表1所示，当电池效率和组件中电池总数量不变时，仅靠硅片面积的增长对组件功率带来的影响已经非常明显。
图 5组件功率提升趋势
表 1大尺寸硅片规格对比
(2)高发电量
在组件发电量方面，主要影响因素包括：弱光发电能力、高温发电能力、衰减性能、双面发电能力等。这些因素相互影响，弱光发电性能和高温发电性能与组件的开路电压(Voc)和并联电阻(Rsh)有关;衰减性能主要与硅片和掺杂类型有关，目前p型硅片基本采用掺镓技术，有效地降低了组件的光致衰减;双面发电性能方面，双面率越高，背面发电增益越高，同时通过优化电站设计，包括阵列高度、前后排间距、背面无遮挡安装等，提升背面发电增益。
双面发电技术是能够直接大幅提升光伏组件发量从而降低LCOE成本的常用方式，CPIA数据显示，以PERC双面技术为代表的双面组件技术的市场占有率从2018年的10%提升到2021年的37.4%，预计到2023年双面组件市场占有率将达到50%，逐步超过常规单面光伏组件。
3.2 需求的多样化是组件技术发展的重要考虑因素
随着全球范围内对低碳经济可持续发展的推进，光伏的应用将会越来越广泛，进入形式多样化、场所多样化、功能多样化的新阶段。多种“光伏+”的应用模式不断涌现，如光伏建筑一体化、农光、渔光、光伏生态等;应用场所也不再是单一的地面环境，已有涉及火车站、停车场、机场、学校、工业园区等;除基本的发电功能外，光伏电站也集成了观光、艺术建筑、农业生产的一种或多种功能，更加多元化。
以上种种，都促使着行业开发出更多面向应用的各类组件，包含了建筑一体化的双玻组件、高观赏性的全黑组件、特殊场合的轻质与柔性组件、智能光伏组件等。通过对这些组件技术的不断研究与探索，最终可以形成光伏生态体系，每一个技术的应用都将是光伏发展的重要分支。
4. 小结
通过上文介绍，高效率(高功率)、高发电能力是组件技术的发展方向，其中效率和功率严格意义上讲，属于不同维度的指标参数，但是对组件性能来讲，可以进行统一评估。而对于不用的应用场景来讲，组件的选型应该因地制宜，选取最佳的组件解决方案。总之，基于p型PERC单晶电池技术的光伏组件在提效空间、品质保证、成本控制方面相比于其他技术产品还具有一定的优势，能够持续稳定地为客户带来更大的价值。
责任编辑：周末
