第一章 组件技术基础.

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第四章 太阳能电池组件 通过特殊工艺,将太阳电池片、正面盖板、背板封装成一个整 体,从而构成一个实用的太阳能发电器件,一般称为太阳电池 组件。 组件是在光伏系统中能独立使用的最小单元 单个太阳能电池,当入射光能PO=100mW/cm2左右时,UOC约0.45 到0.6V,ISC约为30mA/cm2. 太阳能电池的效率也和它的温度有关,硅太阳能电池具有负的温度 系数,效率随温度的上升而下降。温度每升高10度时,其效率降低 约5% 什么是太阳能电池组件?有什么特点? ?太阳能电池的最大功率Pmax=开路电压×短路电流,这是它 们的理想功率,而平时大家衡量太阳能电池的是额定功率Pm。 ?实际中额定功率是小于最大功率的,主要是由于太阳能电池 的输出效率u只有70%左右。 ?在使用中由于受光强度的不同,所以不同时刻的功率也是不 同的,根据实验数据它的实际平均功率P=0.7Pm。如果太阳能 电池要直接带动负载,并且要使负载长期稳定的工作,则负载 的额定功率为Pr=0.7Pm。 ?如果按照负载的功率选择太阳能电池的功率则电池的功率为: Pm=1.43Pr。就是说太阳能电池的功率要是负载功率的1.43倍。 太阳能电池组件的组成数量通常是由系统电压(蓄电池电压) 来决定,通常组件电压是蓄电池电压的1.4-1.5倍。 例如:蓄电池电压为12v,组件工作电压一般为16.8-18v之间, 那么电池片数量为18v/0.5v,也就是36片。所以常用数量36或 40片,大功率组件为72片。 太阳能电池的可靠性在很大程度上取决于其防腐、防风、防雹、 防雨等的能力。其潜在的质量问题是边沿的密封以及组件背面 的接线盒。这种组件的前面是玻璃板,背面是一层合金薄片。 合金薄片的主要功能是防潮、防污。太阳能电池也是被镶嵌在 一层聚合物中。在这种太阳能电池组件中,电池与接线盒之间 可直接用导线连接。 设计太阳能组件时,其电压和功率主要由什么决定? 热岛效应 太阳能电池组件在使用过程中,如果有一片太阳能电池单独被 遮挡,例如树叶鸟粪等,单独被遮挡的太阳能电池在强烈阳光 照射下就会发热损坏,于是整个太阳能电池组件损坏。这就是 所谓热岛效应。为了防止热岛效应,一般是将太阳能电池倾斜 放置,使树叶等不能附着,同时在太阳能电池组件上安装防鸟 针。 对于大功率的太阳能电池组件,为防止太阳能电池在强光下 由于遮挡造成其中一些因为得不到光照而成为负载产生严重发 热受损,最好在太阳能电池组件输出端的两极并联一个旁路二极 管,旁路二极管的电流值不能低于该块太阳能组件的电流值。 什么是热岛效应? 电池组件的串联和并联电路 1.电池组件串联 根据绝大部分太阳能电池芯片最大输出功率 点的电压在0.48V 左右的原理,选用在 0.48V 输出电压下一定输出电流的电池芯片, 按输出电压要求,以一定数量(n)的芯片 (或根据需要切割成相应大小)用互连条相 互串联起来,以满足用户所需求的最大输出 功率及输出电压, 2.电池组件并联 然后按输出功率要求,以一定数量(m)的芯片,用汇流条 并联起来,并通过层压封装而成为太阳能电池组件。 对于通常使用的12V 电池组件,一般采用一串36片太阳能电池芯 片,即n=36,m=1。图为太阳能电池组件工作原理图 等效电路图 漏电流等产生的旁路电阻Rsh。 由于体电阻和电极的欧姆电阻产生的串联电阻RS 通过电池片的串并联。组件的功率等于电池片的功率乘以片 数,再乘以一个经验CTM系数。如考虑封装损耗取系数为 0.95. 设计举列:入射光


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