根据不同功能,可以将光伏组件的结构分为核心部件、电气连接装置、封装材料、封装辅材四个部分:
1)核心部件——电池片:从功能来看,电池片是通过将硅片加工处理得到的可以将太阳的光能转化为电能的半导体薄片,决定了光伏系统的发电能力,原理是光生伏特效应和 PN 结。电池片的转换效率直接影响光伏系统的发电效率,电池片生产工艺的优良直接影响光伏系统使用寿命;从成本占比来看,电池片是光伏组件成本的核心,同时也是光伏组件降本的主要途径,根据华经产业研究院统计,2021 年电池片占组件成本的61.2%,同比-1.2pct,主要系受到上下游的双重压力影响导致电池片价格承压下行。
2)电气连接装置——焊带、接线盒:从功能来看,焊带分为用于串联电池片的互联焊带和用于连接电池串及接线盒的汇流焊带,用于收集电池片转化的电流,是组件中的核心电气连接部件,直接影响组件电流的收集效率和电池片的碎片率。接线盒能够将组件内产生的电流传输到外部线路,其结构中二极管的性能具备在组件故障时形成旁路通路保持正常工作(旁路二极管),以及低光照时防止电流回流(阻塞二极管)等作用;从成本占比来看,焊带环节多采用“原材料+加工费”定价模式,价格受原材料铜、锡价格波动较大,根据华经产业研究院统计,2021年焊带占组件成本的2.6%,同比-0.7pct;接线盒环节较为稳定,2021 占组件成本的2.6%,同比+0.1pct,成本变动较小。
3)封装材料——光伏玻璃、背板:从功能来看,光伏玻璃是能够利用太阳辐射发电并引出电流的特种玻璃,同时也是组件最外层的透光封装面板,主要起透光和保护作用,较传统玻璃具有含铁量低、透光率高、耐高温、耐氧化、耐腐蚀等优势,其质量直接影响组件发电效率和使用年限。背板是组件背部的封装材料,以有机高分子类材料为主,也有适用于双玻晶硅组件的无机物类材料(玻璃背板等)。背板能够保护光伏组件免受光、湿、热等外部环境的侵蚀,具备较高光反射率的背板也能提升组件整体的光电转换效率;从成本占比来看,根据华经产业研究院统计,受双玻组件渗透率提升影响,2021 年光伏玻璃占组件成本的7.1%,同比+1.0pct;2021年光伏背板的基础材料——PVDF 薄膜及其原材料氟树脂价格一路走高,背板价格也不断攀升,2021 年占组件成本的 5.2%,同比+2.1pct。
4)封装辅材——EVA 胶膜、铝边框:从功能来看,光伏胶膜具备优越的黏着力、耐久性和光学特性,主要将电池片与玻璃、背板粘接,起到保护电池片、隔绝空气的作用。由于粘接过程不可逆,所以胶膜的质量直接决定了组件的封装质量和使用寿命。铝边框作为组件最外层的封装结构,相较钢边框和橡胶件卡扣短边框具有更强的承载能力和耐腐蚀性,同时轻便性较好,完美契合了组件的特性需求,属于中短期内不可替代的刚需辅材;从成本占比来看,2021 年 EVA 市场受美国寒潮、光伏需求爆发等影响,价格屡创新高,根据华经产业研究院统计,2021 年EVA胶膜占组件成本比重为 8.4%,同比+1.1pct;铝边框环节 2021 年占组件成本的9.0%,同比-2.5pct,主要系大尺寸组件的边框单耗低于小尺寸组件,以及2021 年大尺寸组件渗透率提升所致。
原标题:光伏组件的成本构成