近十年來，在業(yè)內同行的努力下，晶體硅光伏電池的光電轉換效率一路上升，由本世紀最初幾年的15%到現(xiàn)在的接近20%，越來越接近單結晶體硅電池的理想計算效率。但是在將光伏電池組裝成光伏組件時，由于光路的損耗、面積的損耗、以及串聯(lián)電阻的損耗，往往使光伏組件的轉換效率低于光伏電池的轉換效率。為了達到讓光伏組件的轉換效率接近甚至超過光伏電池的光電轉換效率，除了減少由于封裝引起的各種損耗外，還應當在封裝過程中設法新增電池接收到的有效光能。

從背板材料上考慮，使組件背板不僅承擔對電池和環(huán)境的有效防護和隔離的功能，而且為新增電池有效接收光輻射做出貢獻，從而達到最終提高光伏組件可靠性、新增電功率輸出的目的。

為了達到這個目的，首先分析一下光伏組件封裝的功率損失和可能的增益，示意如圖1：

圖1光伏組件封裝的能量損失和增益

圖1中，假設光伏電池的光電轉換效率是20%，封裝成組件后，首先，由于組件面積大于電池總面積，損失了2個百分點的全面積效率；其次，由于玻璃的透光吸收損失了0.5個百分點；EVA膠膜透光吸收損失0.5個百分點；第三，互聯(lián)條/匯流引出條的電阻損失1個百分點。總共損失了約4個百分點。

增益方面，第一，電池經(jīng)封裝后，由玻璃表面膜-玻璃-EVA-電池鈍化膜-硅形成一個變折射率的光學系統(tǒng)，這樣一個系統(tǒng)可以減少電池表面的光反射，一般越是表面反射率高的電池，這個增益越顯著。目前常規(guī)工藝的晶體硅電池，這個增益可達到1.5個百分點；

圖2光伏組件的光路系統(tǒng)有助于降低總反射率

第二，背板的反射率也有助于新增電池的光吸收，來不及吸收便透過電池的長波紅光和近紅外光經(jīng)背板反射會再次進入電池激發(fā)載流子。電池片間隙處的入射光也會再次經(jīng)反射進入電池，這一塊大約新增了1個百分點的效率。

這樣算下來，20%的光伏電池到這兒為止，大概光伏組件的效率就剩17.5%了。要新增光伏組件的電能輸出，就應該減少封裝損失，新增封裝增益。換句話說，只要我們把以上幾個環(huán)節(jié)做好，該減少的減少，能提升的提升，光伏組件的效率就能達到17.5%以上。

但是，要想使光伏組件的光電轉換效率超過電池的轉換效率，光靠挖掘以上潛力還是不夠的，我們還要借助于光裁減技術。所謂光裁減技術，就是通常所說的長波光的上轉換技術和短波光的下轉換技術。把個技術做好了，再把其他的技術做好了，則光伏組件的光電轉換效率就完全有可能超過光伏電池的光電轉換效率。分別討論如下。

一、減少光伏組件的非活性面積

光伏電池在組件中封裝時預留的間隙重要是考慮帶電元件與導體間的爬電距離要求和工藝實現(xiàn)的要求。工藝實現(xiàn)要求留出電池片互聯(lián)條上下穿過的間隙，不使電池片間直接短路，不使有一定截面積的互聯(lián)條在電池邊緣出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象。為了使互聯(lián)條不在電池的邊緣出現(xiàn)附加應力，電池片間一般要留2-3mm的間隙；爬電距離則是電氣法規(guī)的要求留出的。

現(xiàn)在大家都在做1500V系統(tǒng)電壓的光伏組件，而且經(jīng)過論證，說明1500V系統(tǒng)電壓的光伏電站，特別是大型荒漠電站，比1000V系統(tǒng)電壓的光伏電站要節(jié)省好多材料費用和安裝費用，提高變電系統(tǒng)的傳輸、轉換效率，經(jīng)濟效益還是比較明顯的。但是系統(tǒng)電壓的提高對光伏組件的爬電距離的要求也明顯提高了。

1000V系統(tǒng)電壓的光伏組件，設計爬電距離是8.4mm乘一個安全系數(shù)，一般要求是15mm-16mm。假如是1500V系統(tǒng)電壓的組件，這個距離就是25mm。這個距離的增大，必然減小光伏組件的非活性（也就是不發(fā)電的）面積，降低組件了的光電轉換效率。

正在討論中的UL/TUV標準（圖3）中，給出了減小這一距離的必要條件，這就是組件的聚合物背板要具有更高級別的CTI測試值，獲得更高的IPT值。大家了解，一般的聚合物手冊中或聚合物薄膜供應商給出的PE、PO、PVDF、PET等材料的CTI值不超過400V。明冠新材料科技有限公司因為是自己生產(chǎn)的背板內層PO/PE膜，可以通過調整配方和工藝達到提高背板CTI值的目的，公司1500V系統(tǒng)電壓光伏組件背板，在行業(yè)內率先通過了最高級別的600VCTI測試，為希望通過開發(fā)1500V系統(tǒng)電壓光伏組件，獲得1500V光伏系統(tǒng)高效、高可靠、低成本的優(yōu)點，又不想新增光伏組件尺寸、不希望降低光伏組件效率的的光伏組件生產(chǎn)商供應了一個選項（圖3）。

圖3討論中的UL/TUV的標準