晶硅电池片的焊接缺陷是导致电池片失效的主要原因,而无主栅电池片和光伏组件是降低电池及组件成本的重要途径。本论文在研究晶硅电池片的焊接缺陷和光伏组件的老化衰减机理的基础上,重点探究了无主栅组件的设计和无主栅组件在各种环境下的失效规律。通过研究常规晶硅电池片在焊接过程中裂纹的产生规律而预见无主栅电池片在焊接过程的失效规律;通过研究常规电池片和组件在湿热老化的衰减规律而得出无主栅电池片和组件在湿热老化的失效机理;对比几种已设计制作的无主栅组件在热循环老化实验的性能表现而得出无主栅组件的失效规律。主要研究结果如下:1、在栅线焊接过程中单晶硅比多晶硅电池更容易产生裂纹缺陷。相同的电磁感应焊接工艺,单晶电池中裂纹占缺陷总数的80.2%,斜裂纹是主要裂纹且占据比例为44.9%。多晶电池中裂纹占缺陷总数的59.4%,与主栅垂直的短裂纹是主要裂纹且占据比例为46.8%。故本论文无主栅组件选择多晶电池片。2、在老化过程双玻组件的抗老化性能优于单玻组件。3000小时湿热老化过程,双玻组件输出功率衰减率稳定维持在每500小时0.07-0.16%。而单玻组件输出功率衰减率最大时达到1.63%。400次热循环老化过程,双玻组件输出功率的最终衰减率为4.41%,而单玻组件在227次热循环就已失效且其输出功率衰减率为10.75%。故本论文无主栅组件选择双玻组件结构。3、不同环境下,无主栅组件中电池片的失效机理不同。湿热过程中多晶硅电池的腐蚀规律为:背铝层的腐蚀导致其结构变疏松,背电极的腐蚀导致其表面变色,焊接处的腐蚀最先发生于边缘部分且腐蚀区域沿着Ag电极和Sn37Pb合金间的界面向中心扩展。热循环过程中多晶硅电池的主要失效形式是虚焊,特别是电池片两端虚焊。此外,无主栅单玻组件中的电池片也极易产生裂纹。4、基于本论文实验的研究并结合现有的组件制作水平,设计出一款复合现阶段发展现状的无主栅组件。组件所用材料和结构为:多晶硅电池片基底、特殊的正面电极和背面电极、矩形截面焊条、双玻组件结构。