提高的光电转换效率、多元化开发光伏发电应用新产品、降低产品的生产成本已成为光伏技术发展的主题。晶体硅太阳电池效率以每年1%的速度在不断提升,组件售价在2019年下降到约1.85元每瓦。效率提升和成本下降的主要原因是近年从晶体硅电池从原辅材料、切片、高效电池工艺引入产业化以及叠瓦/半片高效组件等方面的技术进步。新产品的应用领域也逐渐扩大,从单一的地面电站、屋顶分布式发展到海岛、交通、汽车、船舶等领域内,再到BIPV(Building Integrated PV)一体化光伏建材。其中,硅片切的越薄则越节省成本,但是在实际工业化生产中,大批量硅片的切薄片技术和薄片电池制备在研究上没有跟上,鲜见报道。而且现有的BIPV组件多为平面组件,市场上对多元化的BIPV组件需要迫切。本文针对薄片电池片、BIPV组件加工方法的作用机理、关键技术等进行了深入研究和试验,主要完成了以下几个方面的研究内容。阐述太阳电池的研究背景、太阳能发展现状和趋势。太阳能电池基本制造工艺和研究薄片电池和组件的必要性。介绍测试原理,包括薄片机械性能测试、I-V曲线、少子寿命等测试原理,简述光伏组件的IV曲线测试、耐压测试、绝缘测试、机械载荷测试、冰雹测试的测试意义及测试手段,并给出了合格光伏组件的检测标准。论文中给出了薄片电池的软件模拟计算和结果,模拟了电池性能随硅片厚度为60微米到180微米的变化规律,Voc随着硅片的厚度减少而升高,而厚度的减少会使电流损失,填充因子也是随着硅片厚度的减少而升高,电池效率会随着厚度的减少先升高再减少。效率在硅片厚度130微米-140微米达到最高。采用线切割方法制备了130-140微米硅片,在生产线上制备了130微米电池片,130微米电池和180微米的电性能基本持平,130微米电池的开路电压比180微米电池的开路电压高0.8mV,短路电流低0.3mA/cm2,130微米电池的填充因子比180微米电池的填充因子略低,130微米电池的效率为18.81%。测试了三点法和四点法的电池机械性能,四点弯曲测试的电池的最大弯曲位移、最大载荷、断裂载荷和分别是三点弯曲测试的1.25倍、1.67倍、1.58倍;同时,130微米电池的最大载荷为6.00N,180微米电池的最大载荷为9.42N,130微米电池的弯曲强度为13.62mm,180微米电池的弯曲强度为7.30mm,130微米电池的弯曲强度是180微米的将近2倍,可以看出130微米电池比180微米电池有更好的柔韧性,适合于制备柔性BIPV组件。根据130微米柔性超薄电池片的特性,制作BIPV曲面电池组件,测试组件的性能。130微米的电池片有一定的弯曲性,选择弧高为27mm的曲面玻璃作为支撑,调整层压工艺参数,优化生产工艺,解决组件产生气泡、开胶等问题;分别检测曲面玻璃的中心、曲面最高点、曲面最低点三个位置的抗冲击性,选择符合国家安全标准的最低厚度曲面玻璃。测试曲面组件的IV数据,通过微逆变器进行220V并网检测实际发电量。实验结果表明,曲面电池组件的安全性能满足建筑的要求,并且发电效率较常规BIPV组件没有降低。