硅片尺寸的增大已經成為光伏行業發展的必然趨勢。在制造端，大尺寸硅片可以提升硅片、電池和組件的產出量，從而降低每瓦生產成本；在產品端，大尺寸硅片能有效提升組件功率，通過優化電池和組件的設計提高組件效率；在系統端，隨著單片組件的功率和效率提升，大尺寸硅片可以減少支架、匯流箱、電纜、土地等成本，從而攤薄單瓦系統成本。

理論測算得出，相較目前市場主流組件，采用210mm尺寸硅片的組件（下稱210組件）的單瓦系統成本下降空間將達到0.1元以上，使得應用210組件的電站更具投資價值。

那么， 210組件較156和166組件在設計上有什么不同以及都有哪些優勢？天天就此咨詢了在多主柵（MBB）、雙玻等核心主流技術領域的元老級人物——天合光能研發技術專家合博士。

天天：應用210mm尺寸電池的組件在設計上和156mm、166mm等尺寸會有什么不同？

合博士：自2017年以來，針對156mm到166mm的各類電池尺寸，行業普遍采用的是切半技術，而210mm的尺寸面積相對特殊，對組件技術提出了更高的要求。自2019年8月，天合光能研發團隊便投入研發210組件，經過多維度模擬與分析，我們發現，針對210組件，三分片結合多主柵（MBB）技術將會是未來三到五年更優選的組件技術解決方案。

天天：天合推薦采用三分片設計210組件的依據是什么？

合博士：從功率和效率角度來看，基于行業主流的多主柵技術，天合光能研發團隊針對不同主柵數量結合主流規格圓形焊帶、不同分片數量進行功率模擬。其中50片210*210mmPERC單晶電池，按PERC電池2020年底的預測效率進行測算。通過下方的預測可以發現，二分片切半方案由于串阻提升，限制了210的輸出功率；四分片和五分片的功率相對三分片略有提升，但隨著分片數量的增加，組件相關制程難度將隨之大大提高，同時對產品良率將產生較大影響。而三分片采用9BB~14BB的設計組件功率差異在2W之內，典型的電池設計如下圖2所示。


天天：選擇多主柵MBB設計的210組件有什么優勢？

合博士：首先，多主柵技術的降低功率損耗的優勢顯而易見，210尺寸的電池，若使用常規的5BB技術，電流在電池中橫向流動的電阻損耗和互聯條電阻損耗損耗將大幅增加，若采用多主柵MBB設計，則明顯縮短了電流傳輸至主柵線的路徑，電池的整體電阻值降低且分布更加均勻，組件層面在每根互聯條焊帶上流過的電流也會相應降低，從而減少焊帶上的阻抗損失。其次，多主柵擁有更多的電流搜集路徑，使得組件的抗隱裂能力顯著增強。此外，從光學方面，多主柵技術采用圓形焊帶，在焊帶遮擋區域各個角度下的光學利用率均達到75%左右，使得210組件在實現高功率的同時，能夠獲得更高的單瓦實際發電能力。

天天：從組件整體版型設計看，天合推薦的多主柵加三分片組合有什么優勢？

合博士：從組件版型設計角度對比，為有效實現電路保護，旁路二極管數量將有顯著差異，其中二分片切半純串聯的方案以及四分片的方案需要布置5個二極管，增大了制程難度和組件版型的寬度；而傳統切半串并聯的設計及三分片均采用3個二極管，制造難度相對較低；五分片設計類似當前市場主流的疊瓦組件版型，采用2個二極管，單個二極管保護的電池數量增加。

天天：隨著電池尺寸的增加，組件的抗熱斑性能是否將迎來新的挑戰？

合博士：從熱斑風險角度考慮，發生熱斑的風險既取決于反偏時電池承受的反偏電壓，又與熱斑電池產生的正向電流及漏電流密度分布相關。對于多分片的小片電池，如典型的疊瓦組件，二極管的單串并聯電池數量達到了34片，實際戶外工作狀態良好。因此，對于多分片組件，只要有效限制分片過程產生漏電流中心，同時考慮到安全系數，則當二極管并聯電池片數小于等于30時，組件發生熱斑的風險極低。

天天：210組件的電流輸出性能對接線盒和終端逆變器會帶來什么風險？該如何應對？

合博士：從接線盒的安全性能考慮，組件及系統均傾向于低電流設計，可以降低旁路二極管導通或短路時的安全風險。對于電流超出主流158.75mm及166mm組件過多的組件，安全風險將呈指數級增加。若要解決這些風險，一方面可以通過增加接線盒及系統端電纜線的數量，但增加的成本很高，這與平價趨勢背道而馳。但若是采用三分片設計的210組件，其輸出電流與主流相比，增加的比例能夠控制在15%左右，因此只要對接線盒的設計稍作優化，就可保證接線盒高可靠的使用性能。

從直流端輸入電流的限制角度考慮，利用逆變器輸入的余量，當前組件最大輸出電流應控制在15A以內，對于單面Isc的電流限制也應該在12.5A左右。同時，隨著電池組件提效加速，逆變器廠家也會相應提升直流端輸入的電流限制。

綜合以上分析，天合光能研發團隊認為三分片結合多主柵技術能夠幫助210組件實現更高的功率，同時具備較低的制程風險和熱斑風險，接線盒安全性高，且不存在逆變器限流發電量損失的風險，將會是210組件未來三到五年內的優選技術解決方案。