叠瓦 想说爱你不容易！

:叠瓦自2015年在国内兴起至今形成真正意义的规模化，确实是一个很好的技术发展方向。尤其在高效组件领域，绝对是一项创举，引起了行业厂商和终端客户的青睐。

（来源：微信公众号“光伏荟”作者：张雨军）

1.叠瓦技术方向众多，国内以导电胶工艺为主

作为国内最早参与开发叠瓦工艺的研发人员，我们曾遇到很多问题和挑战。最早的叠瓦设计实际采用的是锡膏作为连接材料，可是我在安排TC老化时就发现明显的弹性不足、电池片断裂失效等问题，在安排载荷测试后我基本直接否决了这个工艺路线。完全重新开始思考工艺设计，考虑引入不同的材料作为连接导电材料。到今天为止，实际上行业在叠瓦方面有多条路线在推进，可惜国内产业界真正熟悉的只是导电胶工艺而已。实际针对叠瓦可以采用的工艺设计方向还是有多种方式的，其中我了解的工艺就包括：

①导电胶采用点胶或者印刷，这是目前主流的工艺；

②非导电胶设计方向，背面继续保持焊带工艺，正面采用一字型导电电极；

③ 另外我也开发了一款基于焊带工艺的新设计方案。

2.叠瓦正面无焊带是优势，也是致命短板

因为没有焊带，所有的细栅线收集电流都是和串长度方向一致的。如果电池片出现任何隐裂只要垂直于串长度方向，就导致细栅线的电流无法收集，这样就导致整串的电流都形成瓶颈，形成断串风险。同样如果出现内部的焊接失效，或者接触电阻升高，虚焊，导致局部焊接的电流集中，这也将形成电流集中，出现严重热斑。

针对国内目前行业流行的导电胶工艺，尤其选择导电胶材料，这实际也是一个比较矛盾的设计，一方面导电胶是需要非常好的弹性，利用弹性来解决热胀冷缩应对形变的需求；另外一方面导电胶必须要非常好的导电性能，导电率是关键指标直接影响到工作过程的电性能，也影响到组件的功率。

在组件25年的生命周期内，导电率的长期稳定性非常重要，但导电胶材料是由不导电的胶水、导电粒子-导电片、导电球等组成，这完全是依靠胶水的粘结形成的接触导电，并不是常规焊接工艺的物理焊接一体的工艺。导电胶的导电率指标和常规的焊带焊接完全不在一个水平，相差两个数量级。而且随着时间的推移，胶水受到环境的侵蚀（湿气、应力、温度、形变等疲劳），到底会保持多少的粘结力量这是个未知数。作为真正导电的导电球或者导电片材料，必须要满足不怕环境的侵蚀，采用高纯银球最佳，但这个又非常昂贵。若采用目前便宜的铜球外包一点点银粉，短期测试应该可以过，尤其基于当前的IEC测试方法可能会通过测试，但实际这个接触面的变化及最终的接触电阻对组件后期的影响还没有被第三方和客户重视，这对电站的长期性能风险提出挑战。因此，这个设计就面临如何保障导电胶接触面的持续稳定性问题：如何提升EVA、背板的高阻水搭配，提升导电胶的粘结稳定性，确保25年电站生命周期的性能一致性。

03.叠瓦量产工艺问题多，尤其不适合双面电池

实际叠瓦组件的设计，国内厂商为了提升最大化组件的转换效率，采用划片工艺多以1/5 或者1/6为主，实际这同样产生不少叠片的成本浪费。切片数量多，在大组件的尺寸下，也面临组件的串长偏长问题。二极管对外部热斑遮挡旁路保护上，就需要增加二极管的保护设计，这给叠瓦组件的规模化自动化带来挑战。因为在每20多片小电池片就应该有引出线进行二极管的电极电路连接，这造成叠瓦工艺难以实现自动化串长连续作业输出，需要单独设计工艺动作，独立来实现引出和连接电路，与常规组件或者半片组件工艺相比都是比较麻烦的。

如今，双面组件在市场上逐步成为一种方向，尤其适合大型电站。目前叠瓦组件在这方面就面临挑战，其背面的引出线设计、二极管设计，对背面的光线利用形成遮挡，应用于双面电池就不是很合适。

叠瓦目前是行业组件转换效率最高的工艺设计，但实际上大家为了追求高转换效率，大部分都采用部分隐藏式汇流条设计，这确实可以提升组件的转换效率，但对组件在双面电池及双玻制作应用带来不利因素。折弯隐藏位置需要增加绝缘隔离条，局部厚度增加不少，给双玻的制程工艺难度和挑战。

叠瓦的导电胶工艺也面临一个良率的问题，在制造过程中，不可避免的出现返修现象。导电胶不能承受高温，采用高温的方式返修是不可取得，返修过程对周边电池片上的导电胶形成二次热影响，加速这种材料的性能衰竭，尤其对环氧胶系列。采用硅胶系列弹性好，返修相当容易，但也面临粘结力量的不足，如何取得平衡这是需要深入研究的。

04.叠瓦成本偏高，主要是因为设备效率

笔者建议在叠瓦的组件设计上直接采用双玻或背面不透水的金属背板等结构设计，这样可以克服目前的断串、热斑失效、背板损坏的风险，最终目的也是阻止外部的环境侵蚀，保持粘结面的结构强度而不出现化学侵蚀或者物理侵蚀，实现持久的电阻率保持，最终保障组件的长期衰竭率可控。但这就要牺牲隐藏式汇流条设计，牺牲一点组件转换效率了。整体来看，叠瓦当前的成本还是偏高，尤其设备的成本居高不下，叠瓦设备的速度和节拍还远远无法和常规的串焊机对比，这导致叠瓦的整体综合成本偏高，无法普及。我在此也呼吁设备公司加快开发力度，加快推动降本让利，最终让行业受益。

整体来看，叠瓦组件设计和工艺有自身的优势，同时也有很多的不足，在没有获得足够的实证数据之前，建议谨慎推进。

原标题:叠瓦，想说爱你不容易