作者:南京金通灵光伏科技有限公司 技术总监 史建成
随着社会对能源的需求量越来越大,充分利用太阳能,可为世界经济发展提供可持续增长的长远战略及出路。近年来,随着科技的进步,太阳能电池用于太阳能光伏发电的技术取得了很大的进展,逐步成为人类未来主要电力来源之一。相对应的,就给我们的太阳能光伏发电系统提出了新的课题--如何适应越来越高的负载要求以及高可靠性要求。因此,太阳能光伏技术的深入研究极为重要。
热斑及热斑的形成与避免
太阳能电池片热斑是指电池片在阳光照射下,由于部分组件受到遮蔽而无法正常工作,使得被遮蔽部分的组件升温远远大于未被遮蔽部分,致使温度过高出现烧坏的现象。
在太阳能光伏系统中,电池片由于外界环境以及自身匹配问题,很容易出现热斑现象(图1 红色部分)。
当光伏阵列中部分电池片被云层,树叶或其他物体遮蔽时,由于光照的变化,其温度将明显不同于其他未被遮蔽电池片.这将引起内电场的变化,而使被遮蔽部分热量急剧上升,形成热斑.若热斑的温度超过一定极限,将会使电池片上的焊点融化并损坏栅线,从而导致整个光伏阵列甚至系统的损坏。
为了避免热斑的产生,接线盒因应而生。
在太阳能电池组件中,一般将N块电池片串联成电池组,以达到更高电压,如上图。一旦A/B/C任一片电池片被遮住,该电池片就不再作为电源,而是变成负载消耗其他正常电池片产生的电能。而此时,由于该组的电池片出现反偏,则二极管导通,电流将沿二极管继续形成回路,不再消耗在被遮蔽的电池片上。
传统接线盒的功能限制与局限性
传统接线盒,由于设计以及技术的问题,有着许多需要解决的问题,首当其冲的就是温度问题.正常日照下的环境温度以及二极管工作而产生的温度。
在户外环境中,电池片的背板温度,可能达到70~80度,再加上二极管工作后,结温可能升至200度,将会严重影响接线盒内部温度的上升,从而导致盒体材料以及内部结构的变形与损坏,严重的甚至导致组件损坏。
因而,如何解决接线盒温度的问题,成了一个刻不容缓的课题。而我们,也一直致力于这方面的研究,并已取得突破性的发展。