針對常規(guī)光伏組件中傳統(tǒng)串聯電池片在遮擋條件下引發(fā)的熱斑問題，矩陣疊片組件發(fā)明了具有電流二維輸運特性的光伏組件拓撲結構。通過電池片的交錯排列設計，實現了電池片之間縱向串聯、橫向并聯的網狀混聯電路連接方式。當組件中一路電池串的電流輸運遇到阻擋時(遮擋或電池片損壞)，電流可以通過并聯通道進入相鄰組串繼續(xù)傳輸，實現對阻擋點的繞行，解決了在遮擋條件下光伏組件和系統(tǒng)輸出功率下降引起的發(fā)電收益降低以及形成熱斑導致的安全隱患問題。
本次下線的光伏組件尺寸為2348×1085毫米，達到商業(yè)應用尺寸，具備一系列獨特優(yōu)勢和技術特點。在設計方面，打破了傳統(tǒng)光伏組件內電池串聯連接的拓撲結構設計，依靠電池片自身柵線形成并聯點，實現了具有電流二維輸運特性的光伏組件拓撲結構。在性能方面，創(chuàng)新的電路連接方式使電流實現了橫縱向間的二維流通，帶來優(yōu)異的抗臟污遮擋和抗隱裂能力，電流損耗小，生命周期發(fā)電量最高，預計發(fā)電量可提高1%左右。在效益方面，由于組件具有大電流、低電壓的特點，單一逆變器組串可接入更多組件，有效降低系統(tǒng)建造成本，與目前主流產品相比，可降低系統(tǒng)成本0.17元/瓦以上。在產品外觀方面，矩陣疊片組件通過交錯疊壓的連接方式實現了組件內電池片間無縫隙連接，光伏組件通體烏黑，具有極佳的美學觀感，又稱“華能黑板”。
該技術兼容性好，適合高效異質結電池和鈣鈦礦/晶硅疊層等多種材質，組件可柔性化，抗彎曲、抗沉降，應用場景廣泛，具有重大的技術價值與產業(yè)化前景，可望成為未來光伏組件電池片排布的通用技術。下一步，清能院將依托自主建設的行業(yè)唯一一條矩陣疊片組件專用100兆瓦級生產線，對矩陣疊片組件生產制造工藝進行深度優(yōu)化，并發(fā)力提升產能，開展規(guī)模化示范應用。
