前言
晶體硅電池是光電轉(zhuǎn)化的核心器件，但是由于單片電池片的電壓、電流、功率有限，所以要將電池片串并聯(lián)起來，使它具有滿足用電設備和工業(yè)化用電要求的電壓、電流、功率。但是，由于晶體硅電池物理脆性，容易碎裂，因此需要將電池片封裝，做成組件進行保護。
晶硅光伏組件主要分為：
常規(guī)組件（組成：玻璃、EVA、晶硅電池、背板、鋁框、接線盒等）；
透明組件（組成：玻璃、EVA、晶硅電池、透明背板、鋁框、接線盒等）；
雙玻組件（組成：玻璃、PVB、晶硅電池、玻璃背板、接線盒等）；
無框組件（沒有鋁框的常規(guī)組件和透明組件）；
組件的設計主要考慮三點：
物理電學性能
組件的功率大小，尺寸，承載、安裝等要求。物理電學性能需要滿足IEC61215和IEC61730或UL1703。
使用的環(huán)境
針對組件使用的環(huán)境不同，需要特殊化設計，例如：
組件用于沿海或海島地區(qū)，那么組件需要具有耐鹽霧、防腐蝕的性能。此時，組件需要滿足IEC61701的標準要求。
針對農(nóng)業(yè)地區(qū)，需要組件具有抗氨氣腐蝕的能力，組件需要滿足IEC62716的標準。
性價比最佳化
組件的設計需要兼顧組件的性能和成本，使得組件的性價比達到最佳化。
透明組件
透明組件的用途
透明組件根據(jù)設計不同，可以得到不同的透光率，所以透明組件廣泛的應用于屋頂及光伏建筑一體化（BIPV）等。
實驗設計
2.1設計前言
首先透明組件的原材料必須符合材料符合組件工廠材料導入的標準，材料測試符合性能質(zhì)量要求，參考標準可以根據(jù)原材料的規(guī)格書、認證信息，以及工廠根據(jù)IEC61215或UL1703演化而來的原材料測試。
其次，由于透明組件涉及變量較多（如尺寸、透光率、電池片功率、電池片數(shù)量、物料價格成本、人工成本、制造成本等），因此這里化歸處理，考慮透光率、成本（元/W），以及曲線圖中過原點的直線的最大斜率=透光率/（元/W）。
透光率=｛1-（電池片面積*電池片數(shù)量）/組件面積｝×玻璃透光率×透明背板透光率。
成本（元/W）=（電池片+其它物料成本）/組件瓦數(shù)。
最大斜率=透光率/（元/W）--------過曲線與原點的直線的最大斜率。
透明組件的物料組成如表1所示。
表1透明組件的物料組成
2.2電池片功率數(shù)量一定，其它不定，確定最佳性價比
任意組件，當電池片數(shù)量、功率一定，隨著組件尺寸的增大，透光率將增大，成本相應增加。以透光率與成本（元/W）為坐標軸作圖可以得到最佳的性價比的點。下面分析引出以透光率與成本（元/W）之間的關(guān)系圖。
分析如下：
組件透光率Z與組件的面積變化率X之間的關(guān)系
Z=｛1-（電池片面積*電池片數(shù)量）/組件面積（1+X）｝×玻璃透光率×透明背板透光率。
令：（電池片面積*電池片數(shù)量）/組件面積=a
玻璃透光率×透明背板透光率=b
所以，Z=｛1-a/（1+X）｝b，其中，a，b》0，且為常數(shù)，Z》0，X≥0。
對組件透光率Z與組件的面積變化率X作趨勢圖，如圖1所示：
圖1組件透光率Z與組件的面積變化率X的趨勢圖
組件成本C（元/W）與組件的面積變化率X之間的關(guān)系
C=｛（電池片+接線盒+條形碼+標貼+其它物料成本（1+X）｝/組件瓦數(shù)
=（電池片+接線盒+條形碼+標貼）/組件瓦數(shù)+｛其它物料成本（1+X）｝/組件瓦數(shù)
令：A=電池片+接線盒+條形碼+標貼）/組件瓦數(shù)
B=其它物料成本/組件瓦數(shù)
所以，C=A+B（1+X），其中X》0，A》0，B》0，AB均為常數(shù)，
對組件成本C（元/W）與組件的面積變化率X之間的關(guān)系作趨勢圖，如圖2所示：
圖2組件成本C（元/W）與組件的面積變化率X的趨勢圖
由圖2可見，隨著X的增大，C也線性增大。
以透光率與成本（元/W）為坐標軸作圖。
根據(jù)圖1，圖2，做出組件透光率和成本之間的關(guān)系圖3。
圖3組件透光率與組件成本（元/W）的關(guān)系圖
由圖3可見，在Q點位置，經(jīng)過原點的直線的斜率最大，即透光率/成本的值最大，性價比最佳。
組件透光率與組件成本（元/W）的關(guān)系圖，對所有透明組件應該具有普適性。
2.3組件透光率、型號一定，電池片功率不定，確定最佳性價比
當組件透光率確定后（電池片的數(shù)量和組件尺寸也確定），此時變化電池片的功率，研究成本（元/W）和透光率的變化趨勢，確定最佳的性價比。
C成本（元/W）=（電池片+其它物料成本）/組件瓦數(shù)
=電池片/組件瓦數(shù)+其它物料成本/組件瓦數(shù)
令：a=電池片/組件瓦數(shù)---定值
b=其它物料成本/組件瓦數(shù)，由于其它物料成本不變，所以隨著組件瓦數(shù)的增加，b值減小。即C減小，而透光率不變。
如圖4所示，
圖4透光率與成本之間的關(guān)系圖
由圖4可見，當電池片的功率增加時，組件的功率增加，C（元/W）減小，透光率不變，性價比增加。
因此，提高電池片功率，有利于提高性價比。
2.4透光率、電池片型號一定，組件大小不定，比較性價比
在電池片功率型號一定，透光率一定，電池片數(shù)量不同的情況下，比較大組件和小組件之間性價比（透光率/成本（元/W））的變化趨勢。
成本C=（電池片+接線盒+條形碼+標貼+其它物料成本）/組件瓦數(shù)
=（接線盒+條形碼+標貼）/組件瓦數(shù)+（電池片+其它物料成本）/組件瓦數(shù)
令：a=（接線盒+條形碼+標貼）/組件瓦數(shù)
b=（電池片+其它物料成本）/組件瓦數(shù)
即成本C=a+b
其中，a隨著組件的功率增大，而減小。
b基本不變。
所以，在電池片功率型號一定，透光率一定，電池片數(shù)量不同的情況下，大組件性價比（透光率/成本（元/W））高于小組件性價比。
2.5透光率、尺寸、功率相同、比較單多晶組件性價比
當單晶和多晶組件的尺寸、透光率、功率相同的情況下，由于多晶的價格低于單晶的價格，因此，多晶組件的性價比高于單晶組件的性價比。
結(jié)語
任意透明組件，當電池片規(guī)格數(shù)量一定，隨著組件尺寸的增大，透光率將增大，成本相應增加。以透光率與成本（元/W）為坐標軸作圖可以得到最佳的性價比的點。
當組件透光率、電池片數(shù)量、組件尺寸一定，電池片功率越大，組件的性價比越高（透光率的變化趨勢/成本（元/W））。
當電池片功率型號一定，透光率一定，電池片數(shù)量不同的情況下，大組件性價比（透光率/成本（元/W））高于小組件性價比。
當單晶組件和多晶組件的尺寸、透光率、功率相同的情況下，多晶組件的性價比高于單晶組件的性價比（透光率/成本（元/W））。
常規(guī)組件
常規(guī)組件的原材料必須符合材料符合組件工廠材料導入的標準，材料測試符合性能質(zhì)量要求，參考標準可以根據(jù)原材料的規(guī)格書、認證信息，以及工廠根據(jù)IEC61215或UL1703演化而來的原材料測試?；蛱厥庖蟮?，如針對沿海地區(qū)或海島，組件要滿足防鹽霧IEC61701的標準要求。針對農(nóng)業(yè)地區(qū)，組件需要滿足抗氨氣腐蝕IEC62716的標準。
常規(guī)組件的性價比：成本/功率即元/W。
電池片數(shù)量一定，組件尺寸一定，隨著電池片功率的增加，組件的性價比增加。
電池片型號一定，電池片數(shù)量不定。隨著組件尺寸的增加，性價比（元/W）增加。
單晶組件和多晶組件，尺寸、功率相同，多晶組件性價比高于單晶組件性價比（元/W）。
無框常規(guī)組件
性價比（元/W）規(guī)律與常規(guī)組件相同。
無框透明組件和雙玻組件
性價比（透光率/成本（元/W））規(guī)律與透明組件相同。
組件圖紙設計及實驗流程
以上組件在進行性價比的規(guī)律確定后，進行實際設計及實驗。
如圖5所示：
結(jié)論
本文重點分析了常規(guī)組件、透明組件、無框組件（常規(guī)和透明）、雙玻組件的設計流程中的前期最佳的性價比設計，該設計中充分結(jié)合了成本的核算。
當最佳性價比設計設計完成后，進入后續(xù)的常規(guī)流程即：原材料檢測、工業(yè)設計組件的圖紙、整理BOM表、制作組件、對組件樣品進行相關(guān)的IEC/UL標準實驗檢測、小批量實驗、價格制定、認證宣傳、正式量產(chǎn)。
可以根據(jù)客戶的定制，定制的組件可以參考最佳性價比的設計，進行對比。