根據不同功能,可以將光伏組件的結構分為核心部件、電氣連接裝置、封裝材料、封裝輔材四個部分:
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核心部件——電池片:
從功能來看,電池片是通過將硅片加工處理得到的可以將太陽的光能轉化為電能的半導體薄片,決定了光伏系統的發電能力,原理是光生伏特效應和 PN 結。
電池片的轉換效率直接影響光伏系統的發電效率,電池片生產工藝的優良直接影響光伏系統使用壽命;從成本占比來看,電池片是光伏組件成本的核心,同時也是光伏組件降本的主要途徑,根據華經產業研究院統計,2021 年電池片占組件成本的61.2%,同比-1.2pct,主要系受到上下游的雙重壓力影響導致電池片價格承壓下行。
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電氣連接裝置——焊帶、接線盒:
從功能來看,焊帶分為用于串聯電池片的互聯焊帶和用于連接電池串及接線盒的匯流焊帶,用于收集電池片轉化的電流,是組件中的核心電氣連接部件,直接影響組件電流的收集效率和電池片的碎片率。
接線盒能夠將組件內產生的電流傳輸到外部線路,其結構中二極管的性能具備在組件故障時形成旁路通路保持正常工作(旁路二極管),以及低光照時防止電流回流(阻塞二極管)等作用;從成本占比來看,焊帶環節多采用“原材料+加工費”定價模式,價格受原材料銅、錫價格波動較大,根據華經產業研究院統計,2021年焊帶占組件成本的2.6%,同比-0.7pct;接線盒環節較為穩定,2021 占組件成本的2.6%,同比+0.1pct,成本變動較小。
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封裝材料——光伏玻璃、背板:
從功能來看,光伏玻璃是能夠利用太陽輻射發電并引出電流的特種玻璃,同時也是組件最外層的透光封裝面板,主要起透光和保護作用,較傳統玻璃具有含鐵量低、透光率高、耐高溫、耐氧化、耐腐蝕等優勢,其質量直接影響組件發電效率和使用年限。背板是組件背部的封裝材料,以有機高分子類材料為主,也有適用于雙玻晶硅組件的無機物類材料(玻璃背板等)。
背板能夠保護光伏組件免受光、濕、熱等外部環境的侵蝕,具備較高光反射率的背板也能提升組件整體的光電轉換效率;從成本占比來看,根據華經產業研究院統計,受雙玻組件滲透率提升影響,2021 年光伏玻璃占組件成本的7.1%,同比+1.0pct;2021年光伏背板的基礎材料——PVDF 薄膜及其原材料氟樹脂價格一路走高,背板價格也不斷攀升,2021 年占組件成本的 5.2%,同比+2.1pct。
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封裝輔材——EVA 膠膜、鋁邊框:
從功能來看,光伏膠膜具備優越的黏著力、耐久性和光學特性,主要將電池片與玻璃、背板粘接,起到保護電池片、隔絕空氣的作用。由于粘接過程不可逆,所以膠膜的質量直接決定了組件的封裝質量和使用壽命。
鋁邊框作為組件最外層的封裝結構,相較鋼邊框和橡膠件卡扣短邊框具有更強的承載能力和耐腐蝕性,同時輕便性較好,完美契合了組件的特性需求,屬于中短期內不可替代的剛需輔材;從成本占比來看,2021 年 EVA 市場受美國寒潮、光伏需求爆發等影響,價格屢創新高,根據華經產業研究院統計,2021 年EVA膠膜占組件成本比重為 8.4%,同比+1.1pct;鋁邊框環節 2021 年占組件成本的9.0%,同比-2.5pct,主要系大尺寸組件的邊框單耗低于小尺寸組件,以及2021 年大尺寸組件滲透率提升所致。
來源:未來智庫
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原文始發于微信公眾號(光伏產業通):光伏組件的成本構成