1. 研究背景
与传统玻璃基组件相比，半柔性组件的主要优点是重量轻（1.5-3 kg/m² 对比约 12 kg/m²）、柔性（允许在曲面上使用）、设计自由度高（形状和尺寸可变）以及多种安装方式。然而，作者也承认它们对机械和气候应力的敏感性更高，导致使用寿命缩短。
2. 材料和方法
这项研究使用由Hevel公司生产的HJT电池（157.35 x 157.35 mm，130 µm 厚），效率>23%。这些电池使用SmartWire (SW) 薄膜导线电极 (FWE) 和涂有Sn96.5Ag3.5焊料的6 x 0.3 mm铜母线连接。FWE由双层聚合物薄膜（PET和聚烯烃）组成，其中嵌入了直径为250 µm的铜线，并涂有InSn或SnBiAg焊料。组件使用PET薄膜作为前后保护层，以及聚烯烃热塑性封装材料。总重量为2.1 kg/m²。组件以2x5、2x6和6x5电池配置制造，并使用标准方法进行测试。测试包括高温高湿、热循环、局部过热和冰雹冲击测试，所有测试均符合GOST R 56980.2 (IEC 61215-2:2016)—2020标准。
3. 结果和讨论
高温高湿: 使用InSn涂层导线的组件未能通过测试（1000小时后功率下降6.4%，超过允许的5%限值），导线上出现腐蚀，换向电阻增加。使用SnBiAg涂层导线的组件表现出优异的耐受性，1700小时后功率仅下降3.1%。
热循环: InSn和SnBiAg组件都成功完成了200个循环（标准要求），测试扩展到350个循环。SnBiAg的降解程度（3%）小于InSn（4.1%）。在350个循环后，两者都出现了一些降解，这可能是由于导线与栅极接触不良和导线断裂造成的。
局部过热: 测试通过将组件连接到绝缘面板来模拟实际条件。2x6电池组件达到约140°C，超过了封装材料的熔点（130°C），导致变形。2x5电池组件在约120°C下保持稳定。这表明每个旁路二极管上的最大电池数不应超过10个，以获得最佳性能。
冰雹冲击: 组件经受住了冰雹冲击测试，功率下降很小（0.9%）。但是，观察到电池上出现了微裂纹，增加了随后局部过热的风险。
4. 结论
研究得出结论，基于HJT电池和SmartWire技术的半柔性光伏组件是可行的，尤其是在使用SnBiAg涂层导线以提高耐腐蚀性时。最佳组件设计将每个旁路二极管上的电池数量限制在10个以内，以防止过热和变形。虽然SmartWire技术显示出对冰雹损伤的抵抗力，但预先存在的电池损伤会增加局部过热的风险。这些发现对于进一步改进半柔性光伏组件的设计和应用至关重要。
5. 图文解析
图1：SmartWire电极应用和组件照片
(a)：显示了使用加热台将SmartWire (SW) 薄膜导线电极 (FWE) 手动应用到HJT电池上的过程。该图可能描绘了顺序连接电池以形成串的过程。
(b)：一张带有6x5配置HJT电池的成品半柔性光伏组件的照片。这说明了制造过程的最终产品。
图2：高温高湿测试后组件的电致发光 (EL) 图像
该图比较了高温高湿测试之前和之后半柔性光伏组件的EL图像。
初始（InSn和SnBiAg）：显示测试前具有InSn和SnBiAg涂层导线的组件的EL图像，可能显示均匀的照明。
1000小时后（InSn）：EL图像中显示出暗区，表明电阻增加，可能是由于腐蚀造成的降解。
1000小时和1700小时后（SnBiAg）：展示了SnBiAg的优越性能，与InSn组件相比，在相同或更长的测试时间后，显示较少或较轻微的暗区。
图3：InSn导线上的腐蚀
显微图像，显示高温高湿测试后组件内InSn涂层导线上的腐蚀。这张图像直接支持了在图2中观察到的InSn组件的性能下降。
图4：热循环后的电致发光 (EL) 图像
类似于图2，该图比较了热循环测试前后EL图像。
初始（InSn和SnBiAg）： 热循环前的均匀EL。
200和350个循环后（InSn和SnBiAg）：显示两种导线类型在200和350次热循环后的EL图像，突出显示通过照明变化显示的任何性能下降。文本暗示了与图2中类似的变暗现象。
图5：热循环后断裂的SmartWire导线
该图显示350次热循环后HJT电池之间的SW导线断裂。
图6：局部过热测试后组件变形
局部过热测试后，比较2x6和2x5电池组件。
2x6电池组件：显示明显的变形，并且可能密封不良，这是由于超过了封装材料的熔点造成的。
2x5电池组件： 没有显示变形，突出了串联电池数量对过热的影响。
图7：冰雹冲击和随后的局部过热测试结果
初始：显示冰雹测试前的组件。
冰雹测试后：显示冰雹冲击后的组件，表明造成的任何损坏。
热点后（120-130°C，3小时）： 显示先前受冰雹损坏区域局部过热后的组件。这可能会突出由于冰雹冲击和过热的共同作用而形成的裂缝。包含的图表显示功率下降很小，表明尽管存在裂缝，Smartwire系统仍然具有弹性。
