双面光伏组件的概念及类型

一、双面光伏组件概念

与传统光伏组件相比，双面光伏组件将原不透光的整块背电极，制成透光的栅线，并通过掺杂手段，将光伏组件内硅片（电池片）的背面制成PN结，从而使光伏组件正背两面均可进行光电转换（含个人理解）。



图片来源：中国慕课大学《光伏发电工程技术》

二、双面光伏组件类型

双面光伏组件主要包括：单晶N型双面光伏组件、单晶PERC双面光伏组件、异质结（HIT或HJT，根据网络资料：HIT和HJT可被视为同一种电池）双面光伏组件。

（1）单晶N型双面光伏组件

单晶N型双面光伏组件的电池片是以磷掺杂的N型硅片为背电极制成的p+/n/n+结构的双面太阳能电池片。

该电池片采用硼扩散掺杂制备发射极（根据网络资料理解：在太阳光的照射下，发射极可发射电子。在单晶N型双面电池片中，发射极是太阳能电池片的p+层），采用磷扩散掺杂制备n+背场（即n+层）。该电池片通过采用n+背场代替常规P型硅太阳能电池的铝背场，且背面电极采用栅线结构，使得电池前后表面均可吸收光线，实现双面发电。

同时，单晶N型双面光伏组件的背表面采用厚度为2.5mm的透明玻璃，使背表面可透过光线。

单晶N型双面光伏组件正面能量转换效率为18.34%，背面能量转换效率为15.59%，综合能量转换效率可达19.90%。



图片来源：中国慕课大学《光伏发电工程技术》

（2）单晶PERC双面光伏组件

PERC电池即钝化发射及背局部接触电池，采用氧化铝膜对电池背表面进行钝化以提高电池转换效率。

与只能正面发电的PERC电池相比，PERC双面电池将不透光的背面改造为栅线，实现电池背面透光。同时，采用厚度为2.5mm的透明玻璃作为背表面制成PERC双面光伏组件。

单晶PERC双面光伏组件的正面能量转换效率为18.31%，背面能量转换效率为11.90%，综合能量转换效率可达19.50%。



图片来源：中国慕课大学《光伏发电工程技术》

（3）异质结双面光伏组件

异质结双面光伏组件的电池片的结构对称，均为以N型单晶硅为基底，覆盖本征非晶硅，再覆盖P型非晶硅薄膜，最后沉积一层具有导电功能的透明导电薄膜TCO层（根据网络资料理解：TCO，英文全称为Transparent Conductive Oxide，是具有透明导电性特性的氧化物、氮化物、氟化物的总称）。并安装栅线型银电极，该电池片正反面受光后均可发电。

同时，组件背表面采用厚度为2.5mm的透明玻璃，制成异质结双面光伏组件。 异质结双面光伏组件的制作过程均处于200℃的温度条件下，以避免高温工艺对硅片造成损伤。

异质结双面光伏组件的工艺成本高于前两种双面光伏组件的工艺成本，量产成本超过4.2元/W。

根据网络资料，异质结电池的理论极限能量转换效率为28.7%（网络资料未提及双面光伏组件，但考虑到异质结电池应均为双面结构，因此，28.7%也可作为异质结双面光伏组件的理论极限能量转换效率）。



图片来源：中国慕课大学《光伏发电工程技术》

审核编辑：刘清