光伏組件也叫太陽能電池板或光伏電池板，是光伏發電系統中實現光電轉換的核心部件。
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其作用是將太陽光的輻射能量轉換為直流電能，送往蓄電池中存儲起來，也可以直接用于推動直流負載工作，或通過光伏逆變器轉換為交流電為用戶供電或并網發電。
光伏產業主要包括光伏組件的制造、安裝、調試、運營，以及并網發電等過程，這其中包括單晶硅、多晶硅、硅片、銀漿、鋼化玻璃、EVA、POE、密封膠、膠黏劑、PET膜、PVDF膜/涂層、PA、PPO、PC塑料、鋁合金、不銹鋼等各種原材料生產加工，以及各零部件技術標準、生產制造、加工檢測等各種工藝和要求，包括光伏組件、電池片、光伏玻璃、膠膜、背板、接線盒、逆變器、支架、線纜、儲能蓄電池等，形成了一個龐大的產業鏈。
太陽電池組件要保證長達25年的使用壽命，一般是要在高溫、高濕、或者高寒、高紫外等地區使用，并且涉及電力輸送，這就對各種零部件和材料提出了較為嚴格、特殊的要求。本文主要從光伏產業的零部件、材料及其技術要求著手進行解讀。光伏組件是實現光電轉換的最小功能單元，提高組件光電轉換效率、提升組件使用壽命、減輕組件重量以及降低系統成本是光伏組件開發的不變目標。雙玻組件、大尺寸組件、多場景應用組件等是組件開發的重要方向。
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2021年中國雙玻組件市場份額為37.4%，預計這一數字2022年將達45%。2022年大尺寸組件（182和210電池規格）滲透率有望達到75%。
隆基股份是光伏組件行業的龍頭企業，其他組件企業也發展迅猛。
影響組件轉換效率的主要因素有光學損失和電學損失。針對光學損失的優化手段主要包括反光膜/反光焊帶、白色EVA、高反射背板、高透玻璃、三角焊帶拼片技術、焊帶整形技術以及半塊互聯技術等材料和技術的應用。
針對電學損失的優化手段主要包括半片電池組件、多主柵組件以及疊瓦技術的開發和應用。目前這些技術在行業內都有應用，不同廠家側重的技術路線有所不同。
光伏組件可分為晶硅組件和薄膜組件。與薄膜組件相比，晶體硅組件在市場份額方面依然占有絕對的優勢。
硅料依然是影響晶體硅電池系列產品成本的最主要因素。減少硅材料的損耗，增加硅錠/硅棒尺寸、增加硅片尺寸和減薄硅片厚度將是晶體硅行業上游各環節不變的發展趨勢。
與多晶硅相比，單晶產品的綜合成本更低、轉換效率更高，使得單晶硅的市場份額遠遠高于多晶硅產品。
光伏產業晶體硅的硅片切割環節主要圍繞著大尺寸硅片和薄片的方向發展。增加硅片尺寸可以提升組件功率、降低成本。硅片尺寸目前正逐步向166mm、182mm、210mm等大尺寸推進。
薄片化是硅片環節的另一發展趨勢。近幾年硅片厚度已從210μm、200μm降低到180μm、170μm，且仍在持續降低。
PERC電池是近年來晶體硅高效電池中的主流，其優勢在于，背面的鈍化層可以有效減少表面復合損失，電池效率較傳統的全鋁背場電池可提高2%以上，普遍高于22%。
光伏玻璃構成光伏組件的最外層，既要高透光、堅固、耐風霜雨雪，還要經受沙礫、冰雹的沖擊。現在多在玻璃表面進行單層或者多層鍍膜工藝，以提高玻璃透光率以及耐候性等。
因為更高的透光率和更低的自爆率，壓延法成為光伏玻璃的主流生產工藝。但在光伏玻璃輕薄化趨勢下，浮法玻璃抗沖擊性好、成品率高的優勢得到體現。此外，薄膜組件往往使用超白浮法玻璃。中國正在大力發展光伏建筑一體化（BIPV），將為薄膜組件和浮法玻璃帶來新的市場機遇。
為了控制組件重量，雙玻組件（尤其是背面）傾向于使用2mm甚至更薄的超薄玻璃，推動了光伏玻璃的薄片化趨勢。
2022年中國光伏玻璃需求量將達34200噸/天，而產能卻將達90080噸/天。光伏電池封裝膠膜是一種熱固性有粘性的膠膜，用于放在玻璃和電池片之間，以及電池片和背板之間，起到粘結和密封的作用。
POE封裝膠膜-福斯特
光伏膠膜性能要求有：①高透光性，抗紫外線老化。②一定的彈性，緩沖不同材料之間的熱脹冷縮。③良好的電絕緣性能和化學穩定性，本身不產生有害氣體或液體。④優良的氣密性，能阻止外界潮氣或有害氣體的侵入。
白色EVA膠膜-斯威克
目前較多應用的是EVA膠膜，POE和EVA+POE+EVA（EPE）等不同類型的膠膜也日益增多。
光伏膠膜-海優新材
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EPE膠膜-江蘇鹿山
紫外截止型、高透型、白色高反射型，抗PID型，抗蝸牛紋型等不同特性的EVA膠膜，以及交聯型和熱塑型POE膠膜等成為膠膜開發的熱點，POE膠膜的耐候性和水汽阻隔性能等更優。光伏背板是一種位于光伏組件背面的層壓板。作為隔絕組件內部電池片及封裝膠膜等材料與外界環境的重要部分，要求其在絕緣性、阻隔性和耐熱性方面需具有優異的性能，為光伏組件在惡劣戶外環境中提供長期可靠的保障。
光伏背板-賽伍
背板主要由氟碳薄膜，聚酯薄膜以及之間的膠黏劑組成，具有較高的技術和資金壁壘。
光伏背板氟膜-浙江歌瑞
光伏背板目前主要有兩種：一是復合型背板：把光伏PET基膜和氟膜用膠黏劑粘在一起；二是涂布型背板：在光伏PET基膜上涂上氟涂料。另外，隨著雙玻組件的流行，透明型背板也越來越多。復合型系列背板一般具有多層結構，抗水解型PET作為中間基材，PET兩面中至少有一面復合為PVDF膜或FO膜。背板的EVA面具有高反射率高和強粘結性，空氣面具有優異的長期耐候性。要求層與層間結合力具有長期穩定性，戶外長期使用無分層現象。
典型結構有：PVDF/Adhesive/PET/Adhesive/PVDF，PVDF/Adhesive/PET/F-coating，F-coating/PET/Adhesive/FO
涂覆型背板具有三層結構，以抗水解型PET膜作為中間層，以耐候型的氟樹脂涂料為表層。在反射、粘結、耐磨及耐候性等方面具有優異的性能，在分布式電站及強紫外高風沙荒漠地區的地面電站中得到廣泛的應用。典型結構有：coating/PET/F-coating（白色、黑色），PET/PET/F-coating（白色）
透明背板系列為多層結構的透明光伏背板，以抗水解型PET膜作為中間層，以PVF膜、PVDF膜或耐候氟涂層為表層。由于其在輕量化和層壓工藝便捷化方面的優勢，可廣泛應用于建筑、雙面發電組件等項目的光伏組件中。典型結構有：coating/PET/F-coating，PVDF/Adhesive/PET/F-coating，PVF/Adhesive/PET/F-coating
光伏接線盒是光伏組件的一個重要部件，是介于電池方陣和充電控制裝置之間的連接器。光伏接線盒主要作用是將太陽能電池產生的電力與外部線路連接。
接線盒由盒體、線纜及連接器三部分構成。盒體包括盒底(含銅接線柱或塑料接線柱)、盒蓋、二極管。
由于光伏接線盒的應用場合，它對外殼材料有以下要求：良好的抗老化、耐UV性能；能夠在室外惡劣的環境中使用，耐高低溫（-40-85℃）；擁有優良的散熱模式，合理的內腔容積降低內部溫度，滿足電氣安全要求；良好的防塵、防水功能（ IP68）。
目前光伏接線盒外殼絕緣材料有PPO、PC等，其中PPO是主流材料。
連接器分為MC3與MC4兩種，會用到一些塑料材料，如PA、PC、PBT等。
光伏逆變器（PV inverter或solar inverter）可以將光伏（PV）太陽能板產生的可變直流電壓轉換為市電頻率交流電（AC）的逆變器，可以反饋回商用輸電系統，或是供離網的電網使用。
光伏逆變器按照適用場所又可分為集中式逆變器、組串式逆變器和微型逆變器。集中式逆變器（大型廠房、電站）優點在于功率大、穩定性強、便于管理與維護;缺點在于MPPT電壓范圍較窄，無法實現對每一路組件的運行條件進行監控;組件配置復雜、占地面積大。組串式逆變器（各類光伏電站）優點在于其功率較小，MPPT電壓范圍寬，不受陰影、雨霧天氣遮擋影響，且體積較小，安裝靈活。缺點是逆變器與元器件數量多，系統監控難度大以及穩定性較差。
微型逆變器（戶用）優點在于可對單獨組件進行獨立MPPT控制、可提高整體效率，缺點在于交流側連線復雜性較高，且總效率低于組串型逆變器。光伏支架從大類來分，分為固定支架和跟蹤支架，而固定支架中常見的又可分普通固定支架、固定可調支架等，跟蹤支架中常見的有平單軸跟蹤支架、斜單軸跟蹤支架、雙軸跟蹤支架等。
固定式支架材質多采用鋅鋁鎂，它需要提前設計好朝向，多使用于光伏車棚、水泥建筑物屋頂、彩鋼瓦屋頂上等。
另外隨著發展，出現了新型的柔性支架，用于普通支架無法裝置的特殊環境，如水面、荒山、荒地、灘涂、魚塘等。
跟蹤支架是可以隨著太陽轉動，可以增加太陽光對光伏板的照射時間。單軸跟蹤支架指的是只能在一個平面內旋轉，雙軸是可以360度轉動。在僅增加約10%的投資基礎上，就能收獲25%的效率提升，是目前行業中的主流方案。
光伏密封膠包括光伏組件密封膠、光伏背板用膠、光伏逆變器灌封膠、BIPV用膠等，主要是硅橡膠以及丁腈膠等。
光伏銀漿就是高純銀粉（導電相）、玻璃氧化物（粘結相）、有機樹脂有機溶劑（有機載體）組成的混合物，經過攪拌、三輥軋制后形成的均勻膏狀物。用在光伏電池片環節，是最重要的輔材，為電池片總成本占比10%左右，主要是用于硅片金屬化（柵線添加）。
硅片金屬化即通過絲網印刷技術，把設計好的圖形轉移到硅片上，然后利用絲網印刷機和印刷電極模板將銀漿印制在硅片的正面和背面，再經低溫烘烤、高溫燒結，形成歐姆接觸電極，從而可以收集和傳導光伏電池表面電流，因此光伏銀漿會直接影響光伏電池光電轉換效率。
按照銀漿在電池片的位置，分為正面銀漿和背面銀漿，正面銀漿主要是匯集和導出光生載流子，背面銀漿則主要是粘結作用（導電性能要求較低）。
按照銀漿燒結形成在基板導電的溫度 ，分為高溫銀漿（燒結溫度500℃ 以上）和低溫銀漿（燒結溫度250℃ 以下），其中高溫銀漿是現在的主流用在PERC、Topcon上，低溫主要是用于HJT上。
光伏焊帶又稱鍍錫銅帶或涂錫銅帶，分匯流帶和互連條，應用于光伏組件電池片之間的連接，發揮導電聚電的重要作用。焊帶材料主要用于電池片串聯和電流輸出。
光伏電纜主要用在光伏電站，具有耐高溫、耐寒、耐油、耐酸堿、防紫外線、阻燃環保、使用壽命長等要求，主要用于環境較惡劣的氣候條件下。一般來說，光伏電纜的組成和材料為導體用銅導體或鍍錫銅百導體，絕緣用輻照交度聯聚烯烴絕緣，護套用輻照交聯聚烯烴絕緣。
光伏膠膜生產線（擠出機，全自動收卷機，壓花冷卻裝置）-海闊
原文始發于微信公眾號（光伏產業通）：100張圖讀懂光伏產業的關鍵材料和技術
