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 光伏组件内部串并联对组件功率的影响

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 光伏组件内部串并联对组件功率的影响

发布日期:2018-05-25 作者: 点击:

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源.也是清洁能源,不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中;大阳能光电利用是近些年来发展最快,最具活力的研究领域,是其中最受瞩目的项目之一。为此,人们研制和开发了太阳能电池。制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电转换反应。

1、现有晶体硅太阳能电池封装结构及工艺

1.1结构及工艺特点

晶体硅太阳能电池使用的硅材料,比较脆弱,不能直接用来发电,需要进行封装保护,最具有代表性的晶体硅太阳能电池封装结构是:上层保护结构是3.2mm厚的超白压花钢化玻璃;中间粘结层为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA),晶体硅电池串联或者并联在一起被包裹在其中;背板使用聚氟乙烯复合膜(TPT),主要起绝缘和防水汽渗漏作用。通过高温层压封装工艺将这几层结构组合在一起,就组成了晶体硅太阳能电池组件。

2光伏组件的生产方式

2.1串联光伏组件的生产方式

高温层压封装工艺的晶体硅太阳能串联电池组件,具有成熟的工艺和较高的生产效率,广泛应用于大型地面电站和户用屋顶发电,一般情况下光伏组件的内部的电路为串联电路,就是将太阳能电池通过焊带连接在一起然后用汇流条将电流引出,单片太阳能电池的电压为0.5V ,每片电池片的电流相同,将这些电池片串联在一起时电压相加,一般情况(在不对电池进行划片的情况下)单块太阳能光伏组件功率越高使用的电池相应的会越多光伏组件的电压也就会越高。

如果在串联的电路中出现了电池片电流大小不匹配的情况,组件的功率就会相应的降低。

2.2并联光伏组件的生产方式

在正常情况下生产太阳能光伏只对组件内部电路进行串联,生产工艺相对简单,只需将太阳能电池用焊带焊接成串,后串联在一端引出正负极即可。采用多晶硅整片太阳能电池片的前提下,如果组件电压17V,电池片串联,组件功率只能是145W左右.但是如果想达到145W以上,甚至更高,则需要改变组件内部的电池片的连接方式。需将太阳能电池先串联后并联,以满足市场的特殊需求。

生产并联太阳能光伏组件需先将太阳能电池用焊带焊接成串以并联的方式连接在一起,为了保证光伏组件的正常发电,需将在电池串的背面放一长条背板。用桥接的方式将电池片的正负极进行连接,以便安装接线盒。

3、组件设计方面遇到的问题及解决办法

3.1组件生产问题方面

并联光伏组件相对于串联光伏生产方式比较繁琐,组件敷设时需在太阳能电池背面放置长背板条,还需将汇流带放置在上面用胶带进行固定,在这一过程中容易造成电池片的隐形裂纹或碎片;组件层压后在放置背板条的位置容易产生隐形裂纹和气泡;外观方面由于在太阳能电池的背面放置了背板条层压完毕后有明显的凹凸痕迹。

3.2组件功率方面

为了彻底弄清串联或并联后组件功率的差别,我们进行了如下试验:首先采用效率段相同的太阳能电池片,相同的原材料,相同的测试条件下(AM1.5 1000W/m225℃),以190W(组件长1580mm,宽808mm)光伏组件为例,3块组件并联、3块组件串联。试验后串联组件测试功率为189W左右,并联组件测试功率为184W左右,相差6W左右,不连接汇流带,只测试电池片的两端,同样是并联组件相差3W左右。如果电池片都一样,而且是理想状态,则他们的功率应该是完全一样的,只是电压和电流为双数倍关系。但是实际情况呢,考虑到现在太阳能电池片的分档方式,内在的电阻因素(内阻有两方面一个是电池片本身的电阻、汇流带的内阻、焊带的内阻等等),这两种组件的电性能会有不同由此可以验证。

 

光伏组件

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