拼片技术提升组件效率的原理（以及个人情况说明）

与杭州瞩日的结缘是一段波折的故事，其实早在去年，瞩日的市场总监权微娟女士就邀请我去调研这个全新一代的组件技术，但是由于我当时对“叠瓦”技术的盲目乐观，使得我一直没有把她的邀请放在心上，所以每次也就搪塞了过去。

今年四月初的时候，我有幸获得调研叠瓦组件工厂的机会，也是因为我对叠瓦技术的的热爱，就毫不犹豫地、屁颠屁颠地参与了这次调研。调研现场发现了一些问题，除去叠瓦技术的工艺复杂、良率较低等问题以外，最令我失望的点是在于叠瓦对于组件效率的提升并没有预期般的理想。长期研究高效组件全产业链价值所在的我，对于生产制造成本方面的问题并不担忧，因为只要效率高一点点，那么他在终端电站带来的溢价就会轻易覆盖制造端的成本增加，在这个产能总是相对过剩的市场经济中，生产制造的问题终将不是问题，而组件效率的问题是永恒的问题。

在对叠瓦技术组件效率表现失望以后，我想起了曾经邀请我去调研的杭州瞩日，老实说，在来杭州的路上我内心对瞩日并未抱有太高的期待，叠瓦都不行，拼片能好到哪里去呢?所以当时灰心丧气的我的只是想碰一碰、看一看、试一试，并未想到这将会是一次影响到我自己未来的调研。

在这个硅料、电池持续降价，而玻璃、边框、背板、EVA等关键辅材价格坚挺的历史背景下，“高密度”封装一直是我所提倡的组件封装方式，而且由于自己孤陋寡闻，在考察拼片技术之前并不知道叠瓦以外的其他高密度封装解决方案，所以内心中我建立了“高密度=叠瓦”这样的等式关系，这也是我之前老文章《回顾组件封装进化史，探寻组件未来之路》重大逻辑错误所在，在来瞩日之前我一直是自大的夜郎，并不知道自己的错误，而来到瞩日之后才发现，原来我们有叠瓦以外的高密度封装解决方案，而且是咱国人完全拥有自主知识产权的解决方案：瞩日通过三角焊带利用了原先扁平焊带遮挡的光线，又通过正面三角焊带、背面扁平柔性焊带的方式实现大幅缩小片间距的目的，最终使得封装密度仅略差于叠瓦组件，并在工艺简单、良率较高等有利因素的推动下，拼片当前可量产状态的组件效率甚至要高于当前叠瓦。

由于当时只是调研，并且时值清明节，我并未在瞩日做太久停留，但回到家里的我根本无心休假，每天至少拨打八小时以上的电话，整个清明节我都在向那些值得信赖的行业技术专家请教各种不同组件技术路线的效率提升情况和成本情况，说到这里我都感觉有些不好意思，我想那些假期被我打扰的行业专家们至上一份歉意和一份谢意，抱歉在您的假期里还被我追着问这问那，打扰您的休假;感谢您的无私回答，使得我对下一代组件技术路线何去何从有了一个清晰的判断：拼片极有可能在组件环节引发一轮新的技术革命。

日有所思，夜有所梦，那段时间似乎每天夜里梦到的都是拼片技术，有天夜里梦中隐约感觉到拼片技术Perc电池片的CTM(Cells to module)可能会大于100%，梦到这里我一下子就清醒了过来，抓起手机一通计算，计算的结论应证了我梦里的判断，基于拼片技术的组件，有潜力实现封装增益，即是说：从电池片供应商买来100张电池片，经过拼片技术封装后竟然可能得到100.3张电池片的组件功率，想到这里我兴奋不已，就此提出了“封装增益”的概念。

清明节过完，我没有回原公司报道，而是继续来到杭州调研瞩日，刚开始的思路是从一级市场的角度出发，看看是否有投资这家公司的可能性，在深入尽职调查的过程中，对这家公司的技术解决方案愈发喜爱，对这个公司的团队也多了许多的信赖，一日夜里在酒店里突然想到：除去投资资金，把我自己这个人也投入到这家公司不是更好吗?如果拼片真的能彻底改变组件封装技术，给行业带来巨大的价值，我若能参与其中岂不是一大幸事儿吗!

从四月初的一次调研，到最终选择瞩日、加入瞩日前后历时没有超过两周，这到底是莽撞还是果敢，还需要时间来证明。但不论瞩日这家公司自身走向何方，我都坚信它所首创的三角焊带和小间距组件的理念终将会大兴于天下。

我要对瞩日说一声谢谢，瞩日要改变世界，而我有幸参与其中;我要对妻子说一声抱歉，老公的这个决定做的太快太匆忙都来不及让你去适应，我会努力工作，尽快解决咱们当前两地分居的状态;我还要郑重的对我之前所在公司进化论基金说一声对不起，进化论是国内少有的优质基金公司，终会成长为中国的桥水，若不嫌弃，待我完成在瞩日的使命后，我期待能重新回归进化论，能与诸位结伴同行，是我一生的荣幸。

罗里吧嗦的讲述终于结束，接下来让我们探求拼片技术提升组件效率的原理吧。

正文开始：拼片技术提升组件效率的原理

一如既往，我的行文风格还是喜欢在文章的最开始处用简明的语言概括本文的核心观点，拼片技术能提升组件效率的核心原理是：

常规5BB扁平焊带技术会使得电池片正面有3.07%面积被焊带所遮挡，而且由于扁平焊带对光的反射原理，此部分光线大部分会被浪费掉。而拼片技术通过7BB三角形的焊带减小遮阴面积以及对焊带处的光线二次利用最终实现焊带处对光的浪费仅为5BB的20%。

常规扁平焊带乃至圆焊带都存在厚度厚，直径大的问题，焊带本身有较强的应力，所以电池串之间需要留有较大的缝隙以释放应力，不然电池串就会有较多的隐裂，而拼片技术背面是扁平柔性焊带，厚度只有0.09mm，量变引发质变，这一厚度下焊带具有很好的柔性，允许电池片间距小至0.4mm，而常规组件电池片间距为2mm，拼片电池片间距仅为常规组件的五分之一。

一、有焊带又不遮挡，怎能办得到?

常规5BB串焊技术所使用的的焊带宽度为1mm，每片电池所使用的的焊带长度为150mm左右，总根数为5根，串焊完成以后，一张电池片的面积中约有1×5×150mm=750平方毫米的面积被焊带遮挡，一张M2硅片的总面积为24432平方毫米，则焊带遮挡的面积比率为750÷24432=3.07%

上面这张图就是一个常规5BB的电池串，我们都知道好的电池片是要对光高效利用，而图片中“明亮”的地方均是被焊带反射而浪费掉的光，根据我们前面的计算，图中“亮”的面积占这个电池串总面积的3.07%.

(拼片组件焊带)

接下来我们再看拼片组件的焊带，得益于七主栅以及三角形的立体结构，三角焊带和电池片接触面积的宽度仅为0.45mm，7根主栅合计接触面为0.45×7=3.15mm，首先从遮阴宽度上讲，拼片7根焊带总宽3.15mm仅为常规组件5mm的63%。

接下来我们再考察这3.15mm被焊带遮挡处的光线路径。

首先是直射光线，通过上图我们可以看到，直射光线完全被三角形焊带反射进而全部被底部的电池吸收，毫无疑问，此时三角焊带对光线的利用率是最大的，那么斜射光的路径是如何呢?

二、三角焊带斜射光的光线路径

斜射光理解起来比较复杂一点，所以我们就用极短举例的方法分析各种情况下的状态。光线从空气(光疏介质)进入光伏玻璃(光密介质)，相当于从光疏介质进入光密介质，这一过程会发生“折射”，查数据，玻璃的折射率为1.58,根据三角焊带的形状，当折射角是30度时，被三角焊带反射的光线恰好与电池片平行，此时，光线无法进入电池面(如下图)。

根据光线的折射公式以及玻璃1.58的折射率计算(sinx÷sin30=1.58，求x)，当光线的入射角约为53度时，光线照射到组件三角焊带上反射的光线恰好与电池片平行，这就意味着，法线两边±53度以内的光线都可以直接经过一次反射过程进入电池片。

那么当入射角度大于53度以后，光线的传播路径是如何呢?先说答案：入射角介于53~90度的光线会在光伏玻璃内发生全反射现象，最终也全部进入了电池。我们以85度入射角的光线为例，来分析早晨、傍晚的光线入射三角焊带拼片组件的情况。

根据计算，85度入射角入社以后，光密介质内折射角角度仅为39度，经过一次三角焊带反射以后，最终在光伏玻璃上侧发生全反射，图中的θ仅为9度，远小于玻璃的全反射角39度，轻易发生全反射。

不仅如此，即便入射角为89.99度，最终的θ也不大于12°，所以结论是：对于三角形焊带，无论是正面垂直入射光线、还是斜射光线，最终都会通过反射或全反射过程被电池片吸收。所以从理论上来讲，三角形焊带在封装以后可以实现完全的隐形。三角形焊带+光伏玻璃的结构，实现了有焊带但又不遮挡的完美结果。

然，理论是完美的，实践起来是存在挑战的，由于完全正三角形顶头处太锐利，会轻易割裂EVA，所以在实际生产中做了一些钝化处理，用显微镜放大的三角焊带横截面图如下：

经生产实测，焊带遮挡处可通过结构化的焊带最终把65~70%的遮挡光再利用，所以实际遮挡面积仅为0.45×7×0.35=1.1mm,与扁平焊带5mm的遮挡宽度相比较，三角焊带实际遮阴浪费仅为扁平焊带的1.1÷5=22%。

三、柔性的背面焊带解决片间距问题

无论是常规焊带还是扁平焊带，都有一定的厚度或者高度，例如5BB焊带厚度为0.2mm，MBB焊带直径为0.35mm，这些都会导致焊带自身有较强的应力需要释放，如果较厚的焊带+较小的片间距，其结果就等于更高的隐裂率。

拼片通过双焊带技术完美解决上述问题，当前实际可量产的电池片间距可控制在0.4mm~0.6mm精度内。半片时代，电池片间缝隙倍增，半片呼唤拼片，拼片推动半片，所以拼片技术从设计之初就完全遵照半片的设计理念，拼片技术将会抛弃全片理念，拥抱半片时代。理解了拼片的技术理念和技术优势以后，就会理解为什么所有的拼片技术都将会基于半片技术，所以不要问我有没有整片的拼片，拼片时代将会使我们彻底告别整片时代。

不仅如此，由于拼片消灭了电池片间距，使得拼片技术在同等组件面积下允许使用更大面积的电池，在我的建议下，瞩日已经在着手全面积极的导入158.75mm边长的电池片生产组件，最终结果就是把消灭片间距节省下来的1.7~1.9%的面积也都塞满了电池片。

结论与寄语：

拼片技术通过高效利用焊带处光线(提升2.45%)、消灭片间距并用更大电池片填充(提升1.7~1.9%)以及积极导入最新一代的IEC标准最终使得组件效率提升5~6%，提升幅度类似于当年Perc技术在电池端的导入(Perc的引入也使得组件效率提升6%左右)，而拼片自身的1GW导入成本仅为Perc导入成本的三分之一，所以在可预期的将来，拼片技术的革命浪潮将会更加猛烈、迅速，拼片技术带来的收益也将会更加的显著。

光伏行业是一个新技术不断涌现，行业不断进行技术革命的产业，此处我又要引用苏旺兴老师的三个层次的周期论，周期分为三个层次，库存周期、产能周期以及由新技术引发的经济周期;前两个层次的周期更多的是对价格的扰动，而技术革命引发的周期则会带来行业的洗牌，单晶硅片导入金刚线后多多晶的洗牌以及新电池产能导入Perc对老电池产能的洗牌均是类似道理。所以对于拼片这项新技术，当有顶层认知，若顶层认知缺位，而行业革命骤来时，一些企业将会难免被列入洗牌行列。

拼片组件依旧还是全新事物，为了满足大家的认知需求，杭州瞩日将会在6月3日上海SNEC展会前一天举办拼片技术交流会议，届时我也会亲临现场，为大家做最详尽的解答。会议具体信息请看下图：

本次会议将会有三个重大事项：

交流拼片技术的技术原理以及成套技术解决方案

开启拼片技术全球验证计划

发布基于拼片技术的全球标准

拼片改变行业，我们共同来见证