近段時間雙面組件一直是光伏人探討的熱門話題，在剛剛結束的第三批光伏領跑者項目中，國電投、中廣核、晶科攬入了71%的規模，成為第三批光伏領跑者項目中最大的贏家，其中三家企業不約而同的大規模使用雙面的組件來競標。雙面組件已成為行業的新熱點，2018年也將是雙面組件爆發的一年。

一、雙面電池的介紹

1、雙面電池的定義

雙面組件顧名思義就是正、反面都能發電的組件。當太陽光照到雙面組件的時候，會有部分光線被周圍的環境反射到雙面組件的背面，這部分光可以被電池吸收，從而對電池的光電流和效率產生貢獻。

2、雙面電池的分類

根據電池基底的不同可以分為P型雙面和N型雙面。

考慮電池成本低及技術約束小，P型PERC雙面雙玻組件當下成為被更多企業所認可的量產化路線，代表企業如晶澳太陽能、天合光能、隆基樂葉等。N型電池由于硅片少子壽命比較長、沒有硼氧對引起的光致衰減，因此要優于P型電池。

根據雙面電池的封裝技術可分為雙面雙玻組件、雙面（帶邊框）組件，其中雙面雙玻組件采用雙層玻璃+無邊框結構，雙面（帶邊框）組件采用透明背板+邊框形式。

圖1 雙面雙玻組件結構圖

如果不使用鋁框的雙玻雙面組件，減少了鋁的使用，每瓦成本下降11 分/瓦。所以主流的結構還是以雙玻雙面電池組件為主。

3、雙面電池主要技術路線分析

滿足制作雙面組件要求的電池種類很多，如p型PERC，N型PERT，HJT，HBC等等。 原則上電池只要正反面都采用透光介質膜鈍化或減反基本都可以做出雙面電池。接下來小固就目前市場上應用比較多的P型PERC，N 型PERC 和N 型HIT介紹下其主要技術路線：

從上表可以看出，在選擇技術方向上，目前主流廠家存在較大的分歧。P 型PERC 雙面雖然雙面率最低，轉化效率也最低，但是是目前最快達到量產化的產品。N 型PERC 雙面轉化效率介于兩者之間，但是量產化之后成本下降有待驗證。

二、提高雙面組件系統發電量的措施

上述所列都是影響雙面系統發電量的因素，小固會根據影響的因素來詳述提高發電量的措施。

1、組件方位角

不同的方位角對雙面系統的發電量有很大影響，這里截取中來股份在不同方位角下做的發電量測試數據，數據如下所示：

小固解讀：不同種類型的雙面組件其方位角要求不同，N型組件垂直安裝時建議正東西向裝。

2、組件傾角和高度

下列的數據來自于日新科技真實的測試數據：

根據模擬，反射率越大，離地高度越高，背面增益效果越明顯，當組件離地高度在1m以上時，背部接收到的輻照度趨于穩定。

組件的傾角和高度是影響發電量的重要因素，建議組件離地高度根據實際環境可選擇在0.3-1m之間，建議低緯度地區高密度安裝傾角增加5-10度。

3、場景反射率

場景環境的差異，會導致場景反射率的不同，雙面組件系統的發電性能也隨之發生變化。林洋新能源跟蹤對比了白漆、水泥、黃沙、鋁箔、草地五種場景的雙面組件實證系統，通過全年的發電量數據分析，發現相對于常規組件系統，雙面組件結合白漆背景發電量增益最大，然后依次是鋁箔、水泥、黃沙和草地。

雙面組件的發電量增益與實際應用場景密切相關，背面反射率越高，發電量增益越大，白色反光膜效果最佳”，客戶可根據此原則，設計相應的場景。

4、支架結構設計

圖2 無遮擋支架方案

圖3 組件邊緣檀條安裝圖

安裝雙面電池時，檀條一定要位于組件邊緣，避免檀條對組件背面的遮擋，同時需要減少其他構件（譬如逆變器）對組件背面的遮擋。

小固解讀：背面和周邊環境會嚴重影響背面的發電增益，在方陣前期設計時需要充分考慮背面光通量。

三、雙面組件應用場景

由于雙面組件的雙面發電特性，其正面吸收太陽直射光，背面接收地面反射光和空氣中的散射光，正面和背面均可以發電，所以安裝方向可以任意朝向，安裝傾角也可以任意設置。因此雙面組件適合安裝在各種場景，如農光互補電站、地面電站、水面電站、陽光房、光伏大棚、公路隔音墻、幕墻、車棚、BIPV等等。

圖4 幕墻

圖5 陽光房

圖6 農光互補項目

圖7 隔離墻

四、雙面組件應用中的問題探究

1、逆變器容量增加30%的必要性

雙面組件直流側輸出電流高于常規組件，背面的增益達到30%的情況下，輸出電流的峰值大于11.5A，就要求逆變器直流側輸入電流提高；同時雙面組件背面一般能提高5-30%左右的發電量，因此雙面逆變器的輸出功率也需要進行特殊設計。

目前雙面組件對逆變器廠家是一個不小的挑戰，作為逆變器廠家需要適時調整，優化或推出符合雙面組件的逆變器。

2、雙面組件背面功率增益界定的合理性

目前對于雙面組件的功率增益全部按照正面功率來計算，沒有納入到領跑者計劃，在領跑者項目打分時，雙面組件不占優勢。業內關于 “雙面組件轉換率和功率計算”的討論十分熱烈，由于雙面組件最大的特點是背面參與發電，是高效率低成本光伏技術的發展方向，如果不考慮背面發電增益，不利于鼓勵雙面組件的發展。

國家發展和改革委員會研究院王斯成老師認為雙面組件背面增益的功率按5%界定是合理的，建議雙面組件效率的計算公式為（正面功率*（1+雙面比*5%））/（組件正面面積*1000W/m2）*100%。

增益的界定值是需要仔細考量的，如果增益的界定值過高，則雙面組件可以輕易獲得滿分。如果增益界定過低，由于雙面電池的正面效率明顯低于單面組件，雙面組件根本沒有機會進入。建議將雙面組件納入領跑者計劃，并合理界定雙面組件的功率增益和效率提升。

總結

從經濟層面上，雙面組件在提升效率、帶來瓦數提升的同時，進一步降低了成本；從技術層面上，目前主流廠家的生產線和雙面的技術兼容性較強，生產線修改僅需對電池的處理進行修改，短期內可大規模生產；從政策層面上，領跑者計劃有望進一步推動高效電池和組件的發展。