不同类型的光伏组件的性能、特性及适用场景不同，文章在介绍光伏组件发展的同时，也对光伏组件的分类及特点进行了论述。
太阳能电池是一种由半导体材料制成，利用光伏效应将太阳辐射能转换为电能的光电器件。光伏组件指的是具有封装及内部连接，能单独提供直流电输出的最小不可分割的太阳能电池组合装置。
光伏组件中除了太阳能电池，还包含盖板、背板、封装材料、边框、汇流条、互连条等。其中，封装部件及内部连接部件也会带来光学及电学损失（如盖板和胶膜带来的光学损失、联结部件电阻带来的电学损失）。
因此，光伏组件的转换效率不等同于太阳能电池的转换效率。通常，光伏组件的功率会小于其所含太阳能电池功率的总和，相应地，光伏组件的整体转换效率与太阳能电池相比也会有所降低（高效组件除外）。
主要包括单晶硅、多晶硅及非晶硅光伏组件，技术相对成熟，是较早实现商业化应用的一类光伏组件，目前有着较大的市场占有率。随着材料加工工艺的改进及组件封装技术的更新，这类组件的光电转换效率仍在不断提高，目前，其实验室效率可以达到25%以上，同时生产成本也逐渐降低。
主要包括碲化镉（CdTe）、砷化镓（GaAs）、铜铟镓硒（CIGS）等光伏组件。这类光伏组件具有消耗材料少、制备能耗低、光电转换效率较高、重量轻、衰减率低、适合与建筑结合（BIPV）等优点，是目前业界看好的一类光伏组件。
主要包括钙钛矿光伏组件、染料敏化光伏组件、量子点光伏组件、有机光伏组件等。具有成本较低、工艺较简单的特点，转换效率也在不断提升。目前正在实验室研发阶段和部分量产阶段，有着较大的发展潜力和较好的应用前景。
晶硅光伏组件一般由上盖板、封装材料、下盖板、太阳能电池、互连条、汇流条、边框（无框组件除外）组成。
其中，上盖板是光伏组件受光侧的保护材料，位于光伏组件正表面，通常为透明玻璃，一般采用透光率高的低铁钢化绒面玻璃，也称为白玻璃；
封装材料在光伏组件中用于将上盖板、太阳能电池连接组、下盖板等材料连接为一个整体，并具有一定密封能力，一般采用EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）膜、POE（乙烯-辛烯共聚物）膜或其他封装胶膜，要求有良好的黏结性、柔韧性、化学稳定性和耐候性（耐高温、耐高湿、耐紫外等）；
下盖板是光伏组件背光面的保护材料，一般采用TPT/TPF/TPE（聚氟乙烯复合膜）结构背板、KPK/KPF/KPE（聚偏二乙烯复合膜）结构背板、CPC（氟树脂类涂覆）结构背板、玻璃背板、透明有机材料背板和其他结构背板，要求有良好的绝缘性、阻水性和耐老化性（可以确保光伏组件露天使用25年以上）。
晶硅光伏组件以晶硅为基材，有P型层和N型层，并且有正负引出电极。常规晶硅光伏组件结构如图1所示。
晶硅光伏组件的制备步骤主要包括绒面制备、PN结制备、减反射层沉积、丝网印刷和烧结。单晶硅和多晶硅的区别主要在于加工制备工艺不同，使得原子结构排列不同，从而导致单晶硅和多晶硅的物理特性及转换效率不同。随着硅材料和硅片切割技术等工艺的进步，单晶硅片的成本持续下降，对应的市场份额也越来越大。
晶硅光伏组件的P型和N型组件采用不同的技术路线，主要区别在于制造工艺。其中，P型光伏组件因其较成熟的工艺和较低的成本，占据晶硅光伏组件市场的绝对份额，主要包括Al-BSF（铝背场）光伏组件和PERC（发射极钝化和背面接触）光伏组件。
P型光伏组件的理论转换效率极限存在限制，效率很难再有大幅度的提升，同时未能彻底解决以P型硅为基底的光伏组件所产生的光致衰减现象，使得P型光伏组件很难有进一步的发展。
N型光伏组件的少数载流子的寿命比P型光伏组件高至少1个数量级，这极大地提升了光伏组件的开路电压和短路电流，带来更高的转化效率。
同时，N型光伏组件掺入的主要是磷元素，在材料中不会形成硼氧原子对（P型光伏组件发生光致衰减的主要原因），且温度系数低，因而有更大的效率提升空间。
随着技术革新和工艺进步，高效晶硅光伏组件不断涌现，晶硅光伏组件的转换效率也在不断提高。目前，比较有代表性的高效晶硅光伏组件如下。
在电池片中同时存在单晶硅和非晶硅，并利用非晶硅薄膜/单晶硅衬底的异质结结构，很好地解决了常规光伏组件掺杂层和衬底接触区域的高度载流子复合损失问题。
HJT光伏组件综合了单晶硅和非晶硅光伏组件的优点，具有稳定性好、转换效率高、低衰减、工艺环节少、成本低廉等优势。
采用掺杂多晶硅和背面超薄氧化硅的复合结构，形成良好的钝化接触结构，不仅能够实现光伏组件背表面的钝化，而且可以降低界面复合，全面提升光伏组件性能。TOPCon光伏组件结如图3所示。
PN结和金属接触电极以交指形态设置于光伏组件的背面，不仅避免了正面金属栅线电极对入射光的遮挡，同时前表面由减反层和倒金字塔绒面结构共同组成陷光结构，能够实现入射光的最大化。IBC光伏组件结构如图4所示。
从常规铝背场电池（BSF）结构自然衍生而来，利用氧化铝膜对光伏组件背表面进行钝化，增大PN结电势差，可以降低背表面载流子复合，提高开路电压。
同时，钝化层作为背反射器，可增加长波光的吸收，提高短路电流，从而提高光伏组件的效率。几种常见PERC光伏组件的结构如图5所示。
除了上述光伏组件，高效晶硅光伏组件还包括发射极钝化和全背面扩散（PERT）光伏组件、铝背场（Al-BSF）光伏组件、金属绕通（MWT）光伏组件、多晶硅氧化物选择钝化接触（POLO）光伏组件、黑硅光伏组件、双面光伏组件等。
通常由P-CdTe和N-CdS构成PN结，可以分为上衬底和下衬底两部分结构。上衬底结构一般使用透明衬底（如玻璃），下衬底结构一般使用不透明柔性衬底（如不锈钢）。
在碲化镉（CdTe）光伏组件结构中，透明导电氧化物（TCO）层，如SnO2或Cd2SnO4透明且具有高导电性，可以高效传输电流；中间层（CdS等）可以促进TCO和CdTe之间的生长和发挥电气特性；CdTe层可以作为主要的光电转换层，吸收大部分可见光。
CdTe层、中间层和TCO层可以一起形成一个电场，将CdTe层中吸收的光转换为电流和电压，金属放置在组件背面，可以形成电触点。在生产中，这些层级都沉积在上衬底玻璃上，并可以在几个小时内加工成完整的光伏组件。
铜铟镓硒（CIGS）薄膜材料为三元化合物半导体，光学吸收系数高，具有目前所有光伏组件中最高的光学吸收系数，因此具有高转换效率。另外，由于CIGS是直接带隙半导体，弱光性能好，在阴雨天条件下输出功率也高于其他类型光伏组件。
除了上述光伏组件，薄膜光伏组件还包括硅基薄膜光伏组件，由于其技术提升空间有限，目前在产品）性能与生产成本上相比晶硅电池无明显优势，文章对其不展开详细介绍。
1839年，科学家发现了存在于钙钛矿石中的钛酸钙（CaTiO3）化合物，之后不断发现和合成了很多结构类似CaTiO3的材料。
狭义上，钙钛矿指的是钛酸钙（CaTiO3），而广义的钙钛矿（Perovskite）是具有ABX3分子结构（八面体结构）的化合物的统称，其中，A一般为金属阳离子（如Cs+等）或有机阳离子（如CH3NH3+、MA3+等），位于八面体核心；
B为过渡金属元素，一般为二价金属阳离子（如Pb2+、Sn2+等），位于八面体顶角；X一般指阴离子（如Cl-、Br-、I-、O2-等），位于八面体面心。
这种分子结构形态稳定，具有独特的电磁性能及很高的光吸收、电催化性，可以应用于光伏组件。
是一种迅速兴起的新型光伏组件，以具有光敏性质的有机物作为半导体材料，该有机材料具有共轭结构并且有导电性，有着较高的转换效率（超过18.2%）、较好的性能和较长的寿命，具有许多无机光伏组件所不具备的优良特性（如结构多样性、颜色多样性、柔性等），在建筑光伏一体化、可穿戴光伏设备等领域具有巨大的应用潜力。
未来，晶体硅光伏组件将凭借其较为完备的产业链，继续占据光伏市场的主要份额。
同时，光伏组件会向着更高的转换效率、更少的原材料及制造成本、更低的能耗方向发展，半片技术、叠瓦技术、多主栅技术等将得到广泛应用，可以进一步提升组件效率。
钙钛矿等新材料组件及适用于建筑光伏一体化等多领域融合的新型组件也将引领光伏组件朝多元化、多领域方向发展。
原文始发于微信公众号（光伏产业通）：光伏组件的发展和分类
