叠瓦组件，前景无限——从土地占用角度，论碳中和背景下光伏组件技术发展趋势

要实现碳中和目标，风电和光伏的装机容量将达到惊人的6000GW，需要占据大量的土地资源。在光伏领域，要减少土地资源的使用，一方面需要大力发展BIPV、工商业屋顶和户用光伏等不额外占用土地的光伏发电形式;另一方面，需要尽力提升光伏组件的光电转换效率和单位面积组件的发电能力，以叠瓦组件为代表的高密度封装组件就成为必然选择。

据国内多家权威机构测算，要实现碳中和愿景，2060年我国风电和光伏装机容量将达60亿千瓦(6000GW)以上，其中光伏按照一半估算，则装机容量为30亿千瓦。

根据公开数据，对于一个10万千瓦的(集中式)光伏电站而言，其实际建设过程中的土地征用面积约为2000~5000亩。光伏电站占地面积受项目地所在纬度、地形起伏程度、组件类型、排布方式影响很大。

若按实际征地面积计算，完成30亿千瓦的光伏装机，所需的土地面积为：30亿kW/(3~7.5万kW/km2)=4~10万km2，显然这是一个天量的土地资源需求量。虽然大量光伏项目是BIPV、工商业屋顶和户用光伏等不额外占用土地的光伏发电形式，但如何减少集中式光伏电站对土地资源的占用，是光伏行业必须考虑的问题。

在此背景下，光伏行业需要尽力提升光伏组件的光电转换效率和单位面积组件的发电能力，以叠瓦组件为代表的高密度封装组件就成为必然选择。

叠瓦组件利用激光切片技术将整片电池切割成数个电池小条，并用导电胶将电池小条叠层柔性联结，优化了组件结构，实现了电池片零片间距，充分利用了组件有限面积，相同版型可较其他类型组件多放置5%的电池片，有效提高组件受光面积。

由于叠瓦工艺采用导电胶实现电池片叠层互联，不需要像传统组件通过焊带金属与硅基接触实现电路串联，线损减少，有效降低热损耗。此外，电池片通过导电胶柔性连接，应力分布均匀，不仅可以适应更薄的硅片有效降本，并且隐裂风险更低，而小片电池更可将隐裂影响限制在更小的区域，即使出现隐裂功率损失也会更少。在电路设计上，叠瓦组件实现全并联电路，具有较其他类型组件更好的抗阴影、抗衰减、抗热斑性能。目前叠瓦技术快速发展，成本优化下已接近常规组件，以环晟光伏为首的叠瓦组件企业正在发力，不断通过产能扩张实现高效叠瓦组件供应能力的提升。

2021上海光伏展上，环晟光伏发布的叠瓦3.0技术是在原有技术基础上进行了迭代优化，通过创新叠瓦电池表面优化工艺，提高电池片的电流收集能力，降低线路内部的串联电阻以及热损耗，功率较2.0技术提升约20W，最高达670W，效率达到21.8%。

据环晟光伏微信公众号信息显示，环晟的叠瓦组件到2020年12月末累计出货超过4GW，国内在领跑者项目和特高压示范等大型项目中都有活跃表现，海外主要分布在欧洲、澳洲、韩国、日本等国家的高端市场。

环晟光伏表示，经过长期的技术积累和可靠性验证，公司决定加速叠瓦组件产能扩张进程：目前投资30亿元建设的3GW叠瓦组件智慧工厂已经投产，二期3GW正在规划中;天津渤龙湖项目设计产能也是6GW，一期投资31亿元，计划2021年底投产。未来环晟叠瓦组件产能将超过20GW。