第

2 章  太阳能光伏电池组件与方阵

    太阳能电池组件(Solar Module)也叫太阳能光伏组件(PV Module)，通常还简称为电
池板或光伏组件。太阳能电池组件是把多个单体的太阳能电池片根据需要串并联起来，并通
过专用材料和专门生产工艺进行封装后的产品。为什么单体的太阳能电池不能直接用于光伏
发电系统的应用昵

?这是因为：

    

① 单体太阳能电池机械强度差，厚度只有 200μm 左右，薄而易碎；

    

② 太阳能电池易腐蚀，若直接暴露在大气中，电池的转换效率会受到潮湿、灰尘、酸碱

物质、冰雹、风沙以及空气中含氧量等的影响而下降，电池的电极也会氧化、锈蚀脱落甚至
会导致电池失效；
    

⑧ 单体太阳能电池的输出电压、电流和功率都很小，工作电压只有 0．48~0．5V，由于

受硅片材料尺寸限制，单体电池片输出功率最大也只有

3～4w，远不能满足光伏发电实际

应用的要求。
    目前太阳能光伏发电系统采用的太阳能电池组件主要以晶体硅材料为主(包括单晶硅和
多晶硅

)，因此本章将主要介绍晶体硅太阳能电池组件的原理构造和生产制造过程，以及太

阳能电池方阵的组合、配置和连接等内容。
2.1  太阳能电池组件的基本要求与分类
  2．1．1  太阳能电池组件的基本要求
  太阳能电池组件要满足以下要求：
  

① 能够提供足够的机械强度，使太阳能电池组件能经受运输、安装和使用过程中发生的

冲击、震动等产生的应力，能够经受住冰雹的冲击力；
    

② 具有良好的密封性，能够防风、防水、隔绝大气条件下对太阳能电池片的腐蚀；

    

③ 具有良好的电绝缘性能；

    

④ 抗紫外线辐射能力强；

    

⑤ 工作电压和输出功率按不同的要求设计，可以提供多种接线方式，满足不同的电压、

电流和功率输出要求；

⑥ 因太阳能电池片串、并联组合引起的效率损失小；
⑦ 太阳能电池片间连接可靠；
⑧ 工作寿命长，要求太阳能电池组件在自然条件下能够 20 年以上；
⑨ 在满足上述条件下，封装成本尽可能低。

2．1．2 太阳能电池组件的分类
太阳能电池组件的种类较多，根据太阳能电池片的类型不同可分为晶体硅

(单、多晶硅)

太阳能电池组件、非晶硅薄膜太阳能电池组件及砷化镓电池组件等；按照封装材料和工艺的
不同可分为环氧树脂封装电池板和层压封装电池组件；按照用途的不同可分为普通型太阳
能电池组件和建材型太阳能电池组件。其中建材型太阳能电池组件又分为单面玻璃透光型电
池组件、双面夹胶玻璃电池组件和双面中空玻璃电池组件。由于用晶体硅太阳能电池片制作
的电池组件应用占到市场份额的

85％以上，在此就主要介绍用品体硅太阳能电池片制作的

各种电池组件。
2.2 晶体硅太阳能电池组件的构成与工作原理