針對常規(guī)光伏組件中傳統(tǒng)串聯(lián)電池片在遮擋條件下引發(fā)的熱斑問題，矩陣疊片組件發(fā)明了具有電流二維輸運特性的光伏組件拓撲結(jié)構(gòu)。通過電池片的交錯排列設(shè)計，實現(xiàn)了電池片之間縱向串聯(lián)、橫向并聯(lián)的網(wǎng)狀混聯(lián)電路連接方式。當(dāng)組件中一路電池串的電流輸運遇到阻擋時(遮擋或電池片損壞)，電流可以通過并聯(lián)通道進入相鄰組串繼續(xù)傳輸，實現(xiàn)對阻擋點的繞行，解決了在遮擋條件下光伏組件和系統(tǒng)輸出功率下降引起的發(fā)電收益降低以及形成熱斑導(dǎo)致的安全隱患問題。
本次下線的光伏組件尺寸為2348×1085毫米，達到商業(yè)應(yīng)用尺寸，具備一系列獨特優(yōu)勢和技術(shù)特點。在設(shè)計方面，打破了傳統(tǒng)光伏組件內(nèi)電池串聯(lián)連接的拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計，依靠電池片自身柵線形成并聯(lián)點，實現(xiàn)了具有電流二維輸運特性的光伏組件拓撲結(jié)構(gòu)。在性能方面，創(chuàng)新的電路連接方式使電流實現(xiàn)了橫縱向間的二維流通，帶來優(yōu)異的抗臟污遮擋和抗隱裂能力，電流損耗小，生命周期發(fā)電量最高，預(yù)計發(fā)電量可提高1%左右。在效益方面，由于組件具有大電流、低電壓的特點，單一逆變器組串可接入更多組件，有效降低系統(tǒng)建造成本，與目前主流產(chǎn)品相比，可降低系統(tǒng)成本0.17元/瓦以上。在產(chǎn)品外觀方面，矩陣疊片組件通過交錯疊壓的連接方式實現(xiàn)了組件內(nèi)電池片間無縫隙連接，光伏組件通體烏黑，具有極佳的美學(xué)觀感，又稱“華能黑板”。
該技術(shù)兼容性好，適合高效異質(zhì)結(jié)電池和鈣鈦礦/晶硅疊層等多種材質(zhì)，組件可柔性化，抗彎曲、抗沉降，應(yīng)用場景廣泛，具有重大的技術(shù)價值與產(chǎn)業(yè)化前景，可望成為未來光伏組件電池片排布的通用技術(shù)。下一步，清能院將依托自主建設(shè)的行業(yè)唯一一條矩陣疊片組件專用100兆瓦級生產(chǎn)線，對矩陣疊片組件生產(chǎn)制造工藝進行深度優(yōu)化，并發(fā)力提升產(chǎn)能，開展規(guī)模化示范應(yīng)用。
