配景:光伏硅片的尺寸演化

光伏硅片的尺寸演化需要思量两方面因素：一方面是硅片尺寸转变对工业链制造本钱的影响；另一方面是从组件应用的角度考量硅片尺寸对组件尺寸、电参数及组件在系统端应用的影响。

早期光伏电池类似于半导体芯片
，装备与工艺的本钱很高
，增大硅片尺寸可以显着降低电池的制造本钱。随着光伏工业逐步成熟
，最先与半导体工业分道扬镳
，沿着低本钱的蹊径快速生长
，现在每瓦的制造本钱不到0.2元
，降低了数十倍；硅片/电池尺寸也自力演化出了M1(156.75-Φ205mm)、M2(156.75-Φ210mm)、M4 (161.7-Φ211mm)等规格
，同时硅片厚度一连减薄。

行业主流硅片尺寸在156.75mm上稳固数年后
，又泛起了G1(158.75-Φ223mm)和M6(166-Φ223mm)。其推出逻辑一方面是可兼容既有电池与玻璃生产线
，获得立竿见影的本钱节。涣硪环矫媸亲榧尺寸增幅不到10%
，可以全场景替换原M2组件
，系统端在坚持原有界线条件稳固的情形下也可获得一定BOS本钱节约。

随着光伏工业链的大规模扩产
，光伏企业可以跳生产线兼容性的限制思量一款新的尺寸
，有企业推出了与半导体规格一致的12英寸硅片
，提出了G12(210-Φ295mm)规格
，旨在进一步降低电池制造本钱
，同时通过更大尺寸的高功率组件来降低系统本钱。而M10(182-Φ247mm)规格推出的逻辑则是以为：差别于半导体工业链
，光伏电池的制造本钱因其现在在工业链本钱占较量低
，已不是尺寸转变的焦点考量因素；应综合思量光伏组件设计、应用的各项界线条件
，由最优组件尺寸反推硅片尺寸。经由对全工业链(制造、运输、装置、发电性能与系统匹配各环节)的深入剖析
，M10规格应运而生。

(注：半导体的12英寸硅片相比8英寸硅片厚50μm；12英寸硅片也并未替换8英寸硅片
，主要用于≤28nm工艺的芯片
，用于节约高额的芯片加工本钱)

设计思绪:组件尺寸的界线条件

Ⅰ. 组件的包装运输

光伏组件通常接纳短边笔直于地面的侧立包装方法
，因平放会因运输中的振动导致组件隐裂以致破损；侧立则包管了运输的可靠性问题
，同时长边着地使组件在项目现场安排时具有较好的稳固性；直立的包装则稳固性差易倾倒且增添拆包装的难度。

在海运的40HC集装箱中
，两托组件双层堆垛放入集装箱
，因此两托组件的高度不可高于集装箱门高2.57m。再思量到项目现园地形的一定升沉
，需为叉车卸货留下约10cm操作余量
，组件宽度被限制在约1.13m
，反推出182mm的硅片尺寸:

?

Ⅱ. 组件的人工搬运、装置

此前光伏组件尺寸、重量在一定规模内增大
，人工搬运、装置本钱确实成下降趋势
，但必定保存一定界线
，凌驾该界线后
，人工装置的难题度显著增添
，导致工人易疲劳或装置破损率显著提高。

光伏组件的宽度此前在1m左右
，装置工人双臂自然张开即可抓握住组件
，组件宽度适度增添到~1.13m后两人的搬运在平展地形下仍可稳固实现。但组件宽度不宜进一步加宽阻止影响搬运的平稳性。

单人频仍搬运的重量极限大致为20~25kg
，两人的重量极限则并非简朴乘2
，而需要思量0.666的系数
，即两人搬运的极限重量为：

25kg×2×0.666=33.3kg＜35kg

因此组件重量宜控制在33.3kg以内
，最大不凌驾35kg。72c-182双面双玻组件的重量约32kg
，除升沉很大的山地场景两人可顺遂完生长时间的搬运与装置事情
，相关于现在主流的72c-166组件可节约人工本钱。

Ⅲ. 组件的载荷能力

决议光伏组件载荷能力的主要因素是玻璃
，其次是边框。从组件本钱与重量控制的角度
，双面双玻组件的玻璃厚度宜坚持在2mm。基于2+2mm双玻结构并合理控制边框本钱的条件下
，组件的尺寸不宜凌驾一定界线
，不然其抵御静态载荷、动态载荷的能力均会显著降低
，在实验室测试与户外应用条件下易泛起边框破损、玻璃爆裂、大宗隐裂导致组件衰减过高等情形。

凭证理论剖析
，182组件的边框应力在载荷下处于清静界线(图3中的左图为5400Pa载荷下的边框应力模拟)
，且宽度增添带来应力上升显着高于长度增添的效果。在背面无梁装置遭受3600Pa静载条件下
，1.13m宽度的组件形变量相对较低
，组件载荷后的功率衰减低于2%。因此
，从光伏电站投资收益危害控制的角度
，组件组件尺寸尤其是宽度不宜再进一步增添。

产品情形

Ⅰ. 尺寸、重量、电参数?

如上一节的剖析
，凭证组件尺寸与重量上的限制条件
，坚持经典的半片组件版型设计
，可反推出约莫182mm的硅片边长。182(M10)硅片面积为330.15cm??
，相比274.15cm?的166(M6)硅片增大20.4%
，因此组件的面积、重量、电流响应提升
，以下列出了72C的182与166组件典范参数：

可以看出
，由于具有相对合理的尺寸与重量
，182组件是很是适合于大型地面电站应用场景的组件解决计划。

II. 量产情形

182组件是跳生产能兼容性限制
，针对电池、组件新产能所打造的标准化尺寸
，是继166之后新的行业最大条约数
，阻止2021年底尊龙凯时人生就是搏、晶科、晶澳均结构了至少30GW电池与组件产能
，全工业的182电池与组件产能凌驾100GW。

首批182组件已于2020年Q4大规模量产、供货
，由于组件尺寸转变低于20%
，因而坚持了很高的工业链成熟度：硅棒与硅片坚持了与166相同的制造良率；电池光电转换效率、良率也迅速抵达与166相同的水平；双面组件量产功率535/540Wp
，组件载荷能力、热斑温度等均在清静界线内。

Ⅲ. 工业链配套与产品标准化

182组件在尺寸与电流上有一定转变
，对组件BOM与系统端配套提出了新的要求。

组件的BOM方面
，新建的光伏玻璃制造与深加工产能均可兼容1.13m宽幅玻璃
，胶膜与背板的供应也不保存障碍；由于电流增约莫20%
，182双面组件使用了额定电流25A的接线盒（该接线盒使用了3个大尺寸的旁路二极管）
，坚持了富足的清静余量
，
，充分包管了大电流长时间运行下的可靠性。

系统端主要涉及组串式逆变器与平单轴跟踪支架的匹配。凭证约15%的发电增益
，Impp为13A的双面组件需接纳15A的组串式逆变器
，可通过此前主流的13A组串式逆变器小幅调解实现
，无需改变焦点的IGBT芯片
，产品可向下兼容166等组件
，阻止了产品的碎片化与焦点元件变换的危害。

182组件长度与宽度增添约9%
，跟踪支架通过适度的结构增强可承载相同组串数目的组件
，承载组件总功率的提升可带来支架单瓦本钱的降低。现在主流1P与2P跟踪支架均已适配182组件。如第2节中所述
，思量到风载下的组件形变、隐裂带来的功率衰减
，不宜在跟踪支架上应用更宽的组件(尤其是2P跟踪支架)。

系统端价值

高功率组件的BOS本钱节约主要源自3个方面：A-接纳大支架设计提高单体支架上承载的光伏组件总功率
，摊薄单Wp的支架与桩基础本钱；B-通过提高串功率镌汰毗连光伏组串和汇流箱(或组串式逆变器)的光伏电缆的总长度；C-适度增添组件尺寸摊薄单Wp的人工装置本钱。

地形升沉很大的山地电站单体支架长度受限、大组件的搬运保存难题
，因此182组件主要适用于地形相对平展的荒原、丘陵、滩涂等应用场景
，通过连系超长支架设计、优化的桩基础间距显著节约本钱。

关于牢靠式支架
，单体支架长度因钢的热胀冷缩需限制在约120m
，182组件兼容两排竖装(2P)与4排横装(4L)支架设计
，通过调解单支架上的组串数可顺应差别的地形条件。2P牢靠式支架的典范长度如下表(按每串26块182组件盘算)：

与牢靠支架类似
，跟踪支架在结构长度上保存限制
，进一步增大组件尺寸、增大串功率将导致单支架上的组串数镌汰
，无法提高单体跟踪支架承载的总功率
，也就无法节约支架本钱。

电缆本钱方面
，如图5所示
，随着组件电流与串功率的提高
，4mm??光伏电缆本钱逐渐降低
，降幅趋缓；同时电缆上功率消耗带来的本钱则近似成线性增添。综合思量这两方面本钱
，最佳本钱点的电流约为14~15A
，也就是182双面组件的事情电流值。别的
，若是两路组串2汇1后通过6mm??光伏电缆接入汇流箱(或组串式逆变器)
，电缆本钱还会有进一步节约。

人工本钱方面如第2节所述
，两人搬运、装置的光伏组件重量有一定极限值
，凌驾极限值的长时间事情将导致工人易疲劳、事情效率下降
，装置破损率提高。

综合以上剖析
，在公正界线条件下做了光伏电站BOS本钱比照剖析
，经T?V北德验算效果如下(未思量人工装置本钱上的差别)：

(条件设定：风压0.38kN/m?[25年]、0.45kN/m?[50年]；雪压0.21kN/m?[25年]、0.25kN/m?[50年]；倾角34°；组件最低点距地面高度1.5米；土地本钱按550元/亩/年、一次性缴纳20年思量)

2P牢靠支架的测算效果切合预期：182组件在BOS本钱上相比166组件具有显着优势；相比两款210组件则差别不大
，因组件效率较高而略有一定优势；在竖装的情形下
，60c-210组件的BOS本钱反而不如55c-210组件
，因长度较长的组件在支架与基础本钱上略有优势。

以下进一步比照4L支架上182组件与55c-210组件的BOS本钱
，182组件同样由于组件效率上的优势在支架与基础本钱、土地本钱上略有优势？矶裙淼淖榧由于无梁装置时载荷能力较差、4L装置时最上面一排组件装置很是难题而没有纳入比照。

组件事情电流过高会导致电池片外貌金属接触、焊带与汇流条上的热消耗显著上升
，这部分热消耗将使得组件的事情温度有一定上升
，此前大宗关于半片组件与整片组件的事情温度比照剖析已经证实晰此点。晶澳联合T?V北德就超大电流组件与182组件的发电能力在银川国家光伏实验基地做了比照研究
，现在已获得两个月的数据（2021年2月19日~2021年4月20日）
，效果如图6
，可以看出
，在晴朗的高辐照天气下
，182组件的平均事情温度比超大电流组件低1.7℃
，最大温度差别可以到4~5℃
，同时182组件的单瓦发电量相对超大电流组件平均横跨1.6%左右
，体现出了较为显着的发电性能优势。

别的
，在2021年T?V莱茵第7届质胜中国光伏盛典中
，晶澳与尊龙凯时人生就是搏加入评选的182组件划分获得单晶单面组与单晶双面组发电仿真优胜奖
，进一步印证了182组件优异的发电性能?(T?V莱茵从量产的1000块组件中抽取5块组件测试Pan文件
，模拟全球5个所在的发电量)。

应用案例展示

总结

光伏电站需要恒久(＞25年)可靠地事情
，能抵御极端天气条件
，组件和系统可靠性是包管客户投资回报
，实现客户价值的基础。

182组件是基于对全工业链价值、光伏组件尺寸增大的各项界线限制条件的深入剖析所提出的最具度电本钱优势的组件解决计划。在不提升效率的情形下
，靠继续增大组件尺寸来实现更高功率
，对系统本钱下降已经没有资助
，同时会带来可靠性危害的显著增添
，因而这种做法已经失去了价值。

尺寸自己并不是光伏的焦点手艺
，标准化的组件尺寸有利于制造装备、辅材、逆变器、跟踪支架等光伏工业链各环节的事情重心回到手艺立异之上。光伏电池和组件手艺事情的重心应回归到进一步提升转换效率的主航道上。

关于尊龙凯时人生就是搏股份