适用于屋顶安装的光伏组件研究

姜磊

摘要：光伏展会推出的概念50片电池组件及在进行前期市场调研的同时，部分客户根据自己屋顶结构和面积，针对屋顶组件从外观颜色上可选用黑色背板或白色背板组件，发电的同时又能达到建筑视觉美化效果和合理的安装定位，所以针对客户的想法及要求，开发和设计50片电池组件，并对不同颜色背板组件的电性能和户外性能进行对比研究。

关键词：黑色背板；功率；封装损失；反射率

1、引言

光伏组件是一种将太阳能转化为电能的产品，其生产过程是将光伏电池片封装起来，形成光伏组件。从太阳能转化为电能的过程，部分客户根据自己屋顶结构和面积，针对屋顶组件从外观颜色上可选用黑色背板或白色背板组件；发电的同时又能达到建筑视觉美化效果和合理的安装定位，所以针对这种需求领域研究黑色和白色背板在光伏组件中的应用效果并进行对比。

2、组件性能研究

2.1 实验设计（以50片電池组件设计为例）

2.1.1组件电性能参数对比分析：

针对黑色背板和白色背板：分别测试对比各自的反射率；对比组件封装后的功率损失；预处理短接暴晒后的光衰减。

2.1.2组件户外运行温度对功率的影响：

黑色背板组件相对白色背板组件户外运行时吸收光线多，相应组件运行时温度也会升高，对组件发电量会产生一定的影响。

2.2、实验结果、分析

2.2.1 组件电性能参数对比分析：

背板反射率试验：分别选取A、B厂家黑色和白色背板进行反射率测试，经过测试两种背板不同位置的反射率，试验得出白色背板比黑色背板的反射率高10倍左右，结果详见表1

2.2.2试验组件封装损失及光衰减试验：

分别使用黑色背板和白色背板制作两块组件进行功率测试，并进行户外暴晒，结果详见表2

以上4块组件原材料除背板分别选用黑色和白色背板，其他原材料都相同的要求下做的试验组件，功率封装损失黑色背板组件比白色背板组件高出3.32%，预处理暴晒后功率光衰减黑色背板组件比白色背板组件低0.58%。

2.2.3组件户外运行温度对功率的影响：

分别使用黑白背板组件进行户外运行温度测试，试验要求：背景温度：21.3℃；测试设备：红外热像仪；设备型号：Ti25。实验结果见表3。

户外运行时黑色背板组件温度比白色背板组件平均高3.05℃，根据峰值功率（Pmax）的温度系数计算出黑色背板组件温度平均升高3.05℃，对应的Pmax平均降低2.57W。

3 结论

通过以上实验验证黑色背板较白色背板反射率低，50片电池功率封装损失，黑色背板组件较白色背板组件高；组件户外运行情况下，黑色背板吸收热量，造成组件运行温度升高，输出功率降低，而影响组件的发电量。但黑色背板组件在建筑视觉美化效果高于白色背板组件，部分客户根据自己屋顶结构和面积，针对屋顶组件从外观颜色上可选用黑色背板或白色背板组件。

参考文献：

[1]代松 ，王占友 ， 梁新田 ， 梁飞. 太阳能光伏组件支架的设计选型[J].环球市场信息导报，理论，2011 （8） ：125-126.

[2]董仲.焊带电阻对组件封装功率损失的影响[J]，第十一届中国光伏大会暨展览会会议论文集，2008，1109-1110.

[3]赵华利.EVA对电池组件封装功率损失影响的研究[J].科技风，2012，（1）.

作者简介：

姜 磊（1986-），男，工程师，主要从事太阳能组件的研发以及建筑工程管理。