針對常規光伏組件中傳統串聯(lián)電池片在遮擋條件下引發(fā)的熱斑問(wèn)題，矩陣疊片組件發(fā)明了具有電流二維輸運特性的光伏組件拓撲結構。通過(guò)電池片的交錯排列設計，實(shí)現了電池片之間縱向串聯(lián)、橫向并聯(lián)的網(wǎng)狀混聯(lián)電路連接方式。當組件中一路電池串的電流輸運遇到阻擋時(shí)(遮擋或電池片損壞)，電流可以通過(guò)并聯(lián)通道進(jìn)入相鄰組串繼續傳輸，實(shí)現對阻擋點(diǎn)的繞行，解決了在遮擋條件下光伏組件和系統輸出功率下降引起的發(fā)電收益降低以及形成熱斑導致的安全隱患問(wèn)題。
本次下線(xiàn)的光伏組件尺寸為2348×1085毫米，達到商業(yè)應用尺寸，具備一系列獨特優(yōu)勢和技術(shù)特點(diǎn)。在設計方面，打破了傳統光伏組件內電池串聯(lián)連接的拓撲結構設計，依靠電池片自身柵線(xiàn)形成并聯(lián)點(diǎn)，實(shí)現了具有電流二維輸運特性的光伏組件拓撲結構。在性能方面，創(chuàng )新的電路連接方式使電流實(shí)現了橫縱向間的二維流通，帶來(lái)優(yōu)異的抗臟污遮擋和抗隱裂能力，電流損耗小，生命周期發(fā)電量最高，預計發(fā)電量可提高1%左右。在效益方面，由于組件具有大電流、低電壓的特點(diǎn)，單一逆變器組串可接入更多組件，有效降低系統建造成本，與目前主流產(chǎn)品相比，可降低系統成本0.17元/瓦以上。在產(chǎn)品外觀(guān)方面，矩陣疊片組件通過(guò)交錯疊壓的連接方式實(shí)現了組件內電池片間無(wú)縫隙連接，光伏組件通體烏黑，具有極佳的美學(xué)觀(guān)感，又稱(chēng)“華能黑板”。
該技術(shù)兼容性好，適合高效異質(zhì)結電池和鈣鈦礦/晶硅疊層等多種材質(zhì)，組件可柔性化，抗彎曲、抗沉降，應用場(chǎng)景廣泛，具有重大的技術(shù)價(jià)值與產(chǎn)業(yè)化前景，可望成為未來(lái)光伏組件電池片排布的通用技術(shù)。下一步，清能院將依托自主建設的行業(yè)唯一一條矩陣疊片組件專(zhuān)用100兆瓦級生產(chǎn)線(xiàn)，對矩陣疊片組件生產(chǎn)制造工藝進(jìn)行深度優(yōu)化，并發(fā)力提升產(chǎn)能，開(kāi)展規?；痉稇?。
