前言
晶體硅電池是光電轉(zhuǎn)化的核心器件,，但是由于單片電池片的電壓、電流、功率有限,，所以要將電池片串并聯(lián)起來，使它具有滿足用電設(shè)備和工業(yè)化用電要求的電壓,、電流,、功率。但是,，由于晶體硅電池物理脆性,，容易碎裂，因此需要將電池片封裝,，做成組件進(jìn)行保護(hù),。
晶硅光伏組件主要分為：
常規(guī)組件（組成：玻璃、EVA,、晶硅電池,、背板、鋁框,、接線盒等）,；
透明組件（組成：玻璃、EVA,、晶硅電池,、透明背板、鋁框,、接線盒等）,；
雙玻組件（組成：玻璃、PVB,、晶硅電池,、玻璃背板、接線盒等）,；
無框組件（沒有鋁框的常規(guī)組件和透明組件）,；
組件的設(shè)計(jì)主要考慮三點(diǎn)：
物理電學(xué)性能
組件的功率大小，尺寸,，承載,、安裝等要求。物理電學(xué)性能需要滿足IEC61215和IEC61730或UL1703,。
使用的環(huán)境
針對(duì)組件使用的環(huán)境不同,，需要特殊化設(shè)計(jì)，例如：
組件用于沿?；蚝u地區(qū),，那么組件需要具有耐鹽霧、防腐蝕的性能。此時(shí),，組件需要滿足IEC61701的標(biāo)準(zhǔn)要求,。
針對(duì)農(nóng)業(yè)地區(qū)，需要組件具有抗氨氣腐蝕的能力,，組件需要滿足IEC62716的標(biāo)準(zhǔn),。
性價(jià)比最佳化
組件的設(shè)計(jì)需要兼顧組件的性能和成本，使得組件的性價(jià)比達(dá)到最佳化,。
透明組件
透明組件的用途
透明組件根據(jù)設(shè)計(jì)不同,，可以得到不同的透光率，所以透明組件廣泛的應(yīng)用于屋頂及光伏建筑一體化（BIPV）等,。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.1設(shè)計(jì)前言
首先透明組件的原材料必須符合材料符合組件工廠材料導(dǎo)入的標(biāo)準(zhǔn),，材料測試符合性能質(zhì)量要求，參考標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)原材料的規(guī)格書,、認(rèn)證信息,，以及工廠根據(jù)IEC61215或UL1703演化而來的原材料測試。
其次,，由于透明組件涉及變量較多（如尺寸,、透光率、電池片功率,、電池片數(shù)量,、物料價(jià)格成本、人工成本,、制造成本等）,，因此這里化歸處理，考慮透光率,、成本（元/W）,，以及曲線圖中過原點(diǎn)的直線的最大斜率=透光率/（元/W）。
透光率=｛1-（電池片面積*電池片數(shù)量）/組件面積｝×玻璃透光率×透明背板透光率,。
成本（元/W）=（電池片+其它物料成本）/組件瓦數(shù),。
最大斜率=透光率/（元/W）--------過曲線與原點(diǎn)的直線的最大斜率。
透明組件的物料組成如表1所示,。
表1透明組件的物料組成
2.2電池片功率數(shù)量一定,，其它不定，確定最佳性價(jià)比
任意組件,，當(dāng)電池片數(shù)量,、功率一定，隨著組件尺寸的增大,，透光率將增大,，成本相應(yīng)增加,。以透光率與成本（元/W）為坐標(biāo)軸作圖可以得到最佳的性價(jià)比的點(diǎn)。下面分析引出以透光率與成本（元/W）之間的關(guān)系圖,。
分析如下：
組件透光率Z與組件的面積變化率X之間的關(guān)系
Z=｛1-（電池片面積*電池片數(shù)量）/組件面積（1+X）｝×玻璃透光率×透明背板透光率,。
令：（電池片面積*電池片數(shù)量）/組件面積=a
玻璃透光率×透明背板透光率=b
所以，Z=｛1-a/（1+X）｝b,，其中,，a，b》0,，且為常數(shù),，Z》0,，X≥0,。
對(duì)組件透光率Z與組件的面積變化率X作趨勢圖，如圖1所示：
圖1組件透光率Z與組件的面積變化率X的趨勢圖
組件成本C（元/W）與組件的面積變化率X之間的關(guān)系
C=｛（電池片+接線盒+條形碼+標(biāo)貼+其它物料成本（1+X）｝/組件瓦數(shù)
=（電池片+接線盒+條形碼+標(biāo)貼）/組件瓦數(shù)+｛其它物料成本（1+X）｝/組件瓦數(shù)
令：A=電池片+接線盒+條形碼+標(biāo)貼）/組件瓦數(shù)
B=其它物料成本/組件瓦數(shù)
所以,，C=A+B（1+X）,，其中X》0，A》0,，B》0,，AB均為常數(shù)，
對(duì)組件成本C（元/W）與組件的面積變化率X之間的關(guān)系作趨勢圖,，如圖2所示：
圖2組件成本C（元/W）與組件的面積變化率X的趨勢圖
由圖2可見,，隨著X的增大，C也線性增大,。
以透光率與成本（元/W）為坐標(biāo)軸作圖,。
根據(jù)圖1，圖2,，做出組件透光率和成本之間的關(guān)系圖3,。
圖3組件透光率與組件成本（元/W）的關(guān)系圖
由圖3可見，在Q點(diǎn)位置,，經(jīng)過原點(diǎn)的直線的斜率最大,，即透光率/成本的值最大，性價(jià)比最佳,。
組件透光率與組件成本（元/W）的關(guān)系圖,，對(duì)所有透明組件應(yīng)該具有普適性。
2.3組件透光率,、型號(hào)一定,，電池片功率不定，確定最佳性價(jià)比
當(dāng)組件透光率確定后（電池片的數(shù)量和組件尺寸也確定）,，此時(shí)變化電池片的功率,，研究成本（元/W）和透光率的變化趨勢，確定最佳的性價(jià)比。
C成本（元/W）=（電池片+其它物料成本）/組件瓦數(shù)
=電池片/組件瓦數(shù)+其它物料成本/組件瓦數(shù)
令：a=電池片/組件瓦數(shù)---定值
b=其它物料成本/組件瓦數(shù),，由于其它物料成本不變,，所以隨著組件瓦數(shù)的增加，b值減小,。即C減小,，而透光率不變。
如圖4所示,，
圖4透光率與成本之間的關(guān)系圖
由圖4可見,，當(dāng)電池片的功率增加時(shí)，組件的功率增加,，C（元/W）減小,，透光率不變，性價(jià)比增加,。
因此,，提高電池片功率，有利于提高性價(jià)比,。
2.4透光率,、電池片型號(hào)一定，組件大小不定,，比較性價(jià)比
在電池片功率型號(hào)一定,，透光率一定，電池片數(shù)量不同的情況下,，比較大組件和小組件之間性價(jià)比（透光率/成本（元/W））的變化趨勢,。
成本C=（電池片+接線盒+條形碼+標(biāo)貼+其它物料成本）/組件瓦數(shù)
=（接線盒+條形碼+標(biāo)貼）/組件瓦數(shù)+（電池片+其它物料成本）/組件瓦數(shù)
令：a=（接線盒+條形碼+標(biāo)貼）/組件瓦數(shù)
b=（電池片+其它物料成本）/組件瓦數(shù)
即成本C=a+b
其中，a隨著組件的功率增大,，而減小,。
b基本不變。
所以,，在電池片功率型號(hào)一定,，透光率一定，電池片數(shù)量不同的情況下,，大組件性價(jià)比（透光率/成本（元/W））高于小組件性價(jià)比,。
2.5透光率、尺寸,、功率相同,、比較單多晶組件性價(jià)比
當(dāng)單晶和多晶組件的尺寸、透光率,、功率相同的情況下,，由于多晶的價(jià)格低于單晶的價(jià)格,，因此，多晶組件的性價(jià)比高于單晶組件的性價(jià)比,。
結(jié)語
任意透明組件,，當(dāng)電池片規(guī)格數(shù)量一定，隨著組件尺寸的增大,，透光率將增大,，成本相應(yīng)增加。以透光率與成本（元/W）為坐標(biāo)軸作圖可以得到最佳的性價(jià)比的點(diǎn),。
當(dāng)組件透光率,、電池片數(shù)量、組件尺寸一定,，電池片功率越大,，組件的性價(jià)比越高（透光率的變化趨勢/成本（元/W））。
當(dāng)電池片功率型號(hào)一定,，透光率一定,，電池片數(shù)量不同的情況下,，大組件性價(jià)比（透光率/成本（元/W））高于小組件性價(jià)比,。
當(dāng)單晶組件和多晶組件的尺寸、透光率,、功率相同的情況下,，多晶組件的性價(jià)比高于單晶組件的性價(jià)比（透光率/成本（元/W））。
常規(guī)組件
常規(guī)組件的原材料必須符合材料符合組件工廠材料導(dǎo)入的標(biāo)準(zhǔn),，材料測試符合性能質(zhì)量要求,，參考標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)原材料的規(guī)格書、認(rèn)證信息,，以及工廠根據(jù)IEC61215或UL1703演化而來的原材料測試,。或特殊要求的,，如針對(duì)沿海地區(qū)或海島,，組件要滿足防鹽霧IEC61701的標(biāo)準(zhǔn)要求。針對(duì)農(nóng)業(yè)地區(qū),，組件需要滿足抗氨氣腐蝕IEC62716的標(biāo)準(zhǔn),。
常規(guī)組件的性價(jià)比：成本/功率即元/W。
電池片數(shù)量一定,，組件尺寸一定,，隨著電池片功率的增加，組件的性價(jià)比增加,。
電池片型號(hào)一定,，電池片數(shù)量不定,。隨著組件尺寸的增加，性價(jià)比（元/W）增加,。
單晶組件和多晶組件,，尺寸、功率相同,，多晶組件性價(jià)比高于單晶組件性價(jià)比（元/W）,。
無框常規(guī)組件
性價(jià)比（元/W）規(guī)律與常規(guī)組件相同。
無框透明組件和雙玻組件
性價(jià)比（透光率/成本（元/W））規(guī)律與透明組件相同,。
組件圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)流程
以上組件在進(jìn)行性價(jià)比的規(guī)律確定后,，進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)。
如圖5所示：
結(jié)論
本文重點(diǎn)分析了常規(guī)組件,、透明組件,、無框組件（常規(guī)和透明）、雙玻組件的設(shè)計(jì)流程中的前期最佳的性價(jià)比設(shè)計(jì),，該設(shè)計(jì)中充分結(jié)合了成本的核算,。
當(dāng)最佳性價(jià)比設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)完成后，進(jìn)入后續(xù)的常規(guī)流程即：原材料檢測,、工業(yè)設(shè)計(jì)組件的圖紙,、整理BOM表、制作組件,、對(duì)組件樣品進(jìn)行相關(guān)的IEC/UL標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)檢測,、小批量實(shí)驗(yàn)、價(jià)格制定,、認(rèn)證宣傳,、正式量產(chǎn)。
可以根據(jù)客戶的定制,，定制的組件可以參考最佳性價(jià)比的設(shè)計(jì),，進(jìn)行對(duì)比。