简要概念说明

以低生产成本制造高效太阳能电池是光伏行业追求的主要目标，一些研究开发活动正围绕此问题寻找新的解决方案。另一方面，BIPV部门也对光伏模块表现出了浓厚的兴趣，这些模块提供了更好的美观性和设计灵活性，因此可以更轻松地集成到建筑物的围护结构中。在这方面，在过去十年中已经观察到对背接触太阳能电池的日益增长的兴趣，该背接触太阳能电池已经随着工业应用逐渐引入。背接触式电池具有位于光伏电池后表面上的正和负外部接触垫。这样，可以改善设备的性能，避免前接触阴影损失，并且 同时，可形成均匀的外观，而在正面没有任何反射率或可见的单元互连。因此，对于需要半透明，高性能和美观的BIPV应用而言，背接触式电池是一个不错的选择。

图82.背接触式太阳能电池的特定选项卡的详细信息（来源：Onyx Solar）。

图83. ONYX在H2020 PVSITES项目的框架内开发的背接触式太阳能电池模块的原型（来源：Onyx Solar）。

建筑和技术融入信封

与任何其他BIPV系统一样，基于背接触式太阳能电池模块的BIPV系统的设计过程也要进行，并要考虑到相同的方面，例如机械可行性，已安装的PV容量，日光透射，立面的通风，美观，除建筑物的其他特定技术需求，以及当地建筑和光伏法规的要求。该解决方案的维护成本很低，与普通的被动或主动玻璃幕墙相似，并且该系统的耐用性与任何其他基于c-Si技术模块的BIPV玻璃相似。

对于某些建筑解决方案，例如天窗和幕墙，决策者需要某些透光率，并且需要在细胞密度（直通度），效率和附加美学价值之间取得折中。背接触式电池的使用完全符合这些需求，因为它们可以收集太阳辐射以产生高性能的电能，可以集成在不透明或透明的玻璃-玻璃组件中，并且相对于传统的BIPV组件而言，具有出色的美学外观，因为避免了使用可见的前母线。

BIPV模块改善了建筑物的隔热和隔音性能，并且在某种程度上还提供了遮光效果。此外，它们还可以生产绿色电力，从而降低了租户的能源费用。与无定形硅玻璃或什至与结晶硅玻璃相比，该技术可提供更高的单位面积额定功率，因为​​背接触式太阳能电池的效率高达22％：这意味着对于相同的已安装PV容量，所需面积较低。另外，可以通过以或多或少的密集配置将太阳能电池散布在模块中来根据建筑物需要定制模块的透光率。即使在提供35％透光率的电池密度的情况下，每个模块的效率也可以高达160 W / m2（16％），

模块的布局可以是垂直的也可以是水平的，具体取决于几个因素，例如安装系统，表面类型等。由于BIPV模块的性能受太阳辐射的影响，因此必须详细分析太阳能设备的表面在设计阶段确定最佳方向，并避免在光伏组件上因树木，其他建筑物等造成的外部阴影。

图84.在西班牙圣塞瓦斯蒂安Tecnalia办公室的PVSITES项目框架内，由Onyx Solar开发的基于玻璃-玻璃背接触c-Si电池技术BIPV模块的通风立面。

融入建筑物：系统与舒适度

该解决方案允许容易的安装，因为从机械的角度来看，该操作以与传统玻璃相同的方式执行。对于任何其他BIPV单元，背接触式太阳能电池玻璃-玻璃PV模块必须由在PV安装和低压系统方面具有丰富经验的电气安装人员进行连接。光伏装置的设计必须经过注册专业电气工程师的认证，PV BOS的设计和安装程序必须符合当地法规和所有相关机构的要求。

背接触式电池BIPV系统与任何电气设备一样，都需要良好的通风以确保适当的散热。必须避免任何阻止它的问题，例如使用硅树脂密封电线或不正确的电线管部分等。BIPV位置的可访问性和安全性也是要考虑的问题。

图85.在西班牙圣塞瓦斯蒂安的Tecnalia办事处安装了基于玻璃-玻璃背面接触c-Si电池技术BIPV模块的通风立面。

得到教训

• 主要问题与使用背接触电池技术的难度有关。电池的易碎性要求在制造过程的不同阶段不断控制其完整性，包括电气和机械方面的完整性。更具体地说，该系列的焊接工艺会产生较大的废品率，并且它们之间的相互连接是关键步骤。由于这些问题，需要在不同的制造阶段之后验证电压并进行光致发光测试。
• 由于已经确定手动焊接会导致高废品率，因此最好使用全自动焊接机以减少废品数量。ONYX目前正在H2020项目BIPVBOOST中开发用于背接触式太阳能电池的自动理发/焊接机。

进一步阅读

公司网站，ONYX SOLAR

网站H2020欧盟项目PVSITES

致谢

PVSITES项目已获得欧盟Horizo​​n 2020研究与创新计划的资助，资助协议号为691768。