光伏组件中旁路二极管之关键作用
光伏组件介绍
太阳能电池组件构成：名称功能1 层压件组件发电的主题（结构见下）2 铝合金保护层压件，起一定的密封、支撑作用3 接线盒保护整个发电系统，起到电流中转站的作用，如果组件短路，接线盒自动断开短路电池串，防止烧坏整个系统。
接线盒中最关键的是二极管的选用，根据组件内电池片的类型不同，对应的二极管也不相同4 硅胶密封作用，用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶，现在国内普遍使用硅胶，工艺简单，方便，易操作，而且成本很低。
层压件结构（按照工艺顺序）：1 钢化玻璃其作用为保护发电主体（如电池片），透光其选用是有要求的，1.透光率必须高（一般91%以上）；2.超白钢化处理2 EVA 用来粘结固定钢化玻璃和发电主体（如电池片），透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命，暴露在空气中的EVA易老化发黄，从而影响组件的透光率，从而影响组件的发电质量除了EVA本身的质量外，组件厂家的层压工艺影响也是非常大的，如EVA 胶连度不达标，EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够，都会引起EVA提早老化，影响组件寿命。
3 发电主体主要作用就是发电，发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片，两者各有优劣。
晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低，但消耗及电池片成本很高，但光电转换效率也高，在室外阳光下发电比较适宜薄膜太阳能电池，相对设备成本较高，但消耗和电池成本很低，但光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点，但弱光效应非常好，在普通灯光下也能发电。
如计算器上的太阳能电池4 EVA 作用如上，主要粘结封装发电主体和背板5 背板作用，密封、绝缘、防水（一般都用TPT、TPE等）材质必须耐老化，现在组件厂家都质保25年，钢化玻璃，铝合金一般都没问题，关键就在与背板和硅胶是否能达到要求。
附：发电主体（晶体硅电池片）我们知道，单片电池片的发电效率是非常低的，如一片156电池片的功率只有3W多，远远不能满足我们的需求，所以我们就多多片电池片串联起来，已达到我们所要求的功率，电流、电压，而被串联起来的电池片我们称之为电池串电池串主要结构：1 电池片发电主体，单片，功率、电流、电压都很小2 焊带用来串联电池片的载体，起导电的作用，主要成分是铜，要求电阻率低，组件如果内电阻太大，其性价比就大大降低了3 汇流条用来连接电池串的载体，其宽度一般是同一块组件焊带的2.5-4倍，因为电池串的电流电压都远高于电池片中文：太阳能电池组件生产工艺组件线又叫封装线，封装是太阳能电池生产中的关键步骤，没有良好的封装工艺，多好的电池也生产不出好的组件板。
局部阴影条件下光伏阵列旁路二极管和阻塞二极管的影响和作用
局部阴影条件下光伏阵列旁路二极管和阻塞二极管的影响和作用张明锐;蒋利明;欧阳丽【摘要】本文通过分析局部阴影条件下,光伏阵列旁路二极管和阻断二极管对其输出特性的不同影响,区别出旁路和阻断二极管减小功率失配损失的效果.采用适用于建立局部阴影条件下光伏阵列电路模型的Matlab自带solar cell双二极管电路模型,代替构建复杂的数学模型.仿真试验验证了光伏电池短路电流随辐照度线性变化,旁路二极管不同配置方式对应光伏阵列输出特性变化明显,光伏电池开路电压随辐照度非线性变化且变化范围更小,阻塞二极管配置前后对应输出特性变化小.【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】6页(P1-5,11)【关键词】旁路二极管;阻塞二极管;输出特性;功率失配损失;solarcell【作者】张明锐;蒋利明;欧阳丽【作者单位】同济大学电子与信息工程学院,上海 201804;同济大学电子与信息工程学院,上海 201804;上海电气集团股份有限公司中央研究院,上海 200070【正文语种】中文光伏阵列输出特性容易受到光伏电池温度、太阳辐照度和负载等因素的影响[1]。
电池是光伏发电的最小单元，经过封装后构成组件，组件经过串并联连接后构成光伏阵列。
在局部阴影条件（partially shaded conditions，PSC）下，即使只有1个阴影电池，也可能造成大量功率损失[2]。
PSC下为避免组件损坏和提高输出功率，配置旁路二极管和阻塞二极管。
导致PSC下光伏阵列的输出特性出现多个功率峰值点，具有复杂非线性特点[3]。
分析其输出特性，有助于研究光伏阵列旁路二极管配置、故障诊断和多峰值最大功率点跟踪算法等[4-8]。
PSC下光伏阵列的仿真模型与均匀光照时不同。
PSC下光伏阵列的分段函数拟合模型[9]、工程用模型[10]和基于基尔霍夫定律模型[11]等数学模型具有构建复杂等缺点。
文献[12]利用电池单二极管模型分析局部阴影条件下集中式光伏阵列的输出特性，但未考虑阻塞二极管的影响。
旁路二极管在光伏组件中的作用
旁路二极管在光伏组件中的作用旁路二极管是一种重要的器件，在光伏组件中发挥着至关重要的作用。
它能够有效保护光伏组件，提高光伏系统的性能和可靠性。
旁路二极管可以防止光伏组件的热点效应。
在光伏组件中，由于各个电池片的性能存在差异，某些电池片可能会受到阴影或其他原因而产生热点效应。
这种热点效应会导致光伏组件的性能下降，并且可能引起组件烧损。
而旁路二极管的作用就是将热点电流绕过受影响的电池片，避免热点效应的发生，保护光伏组件的正常工作。
旁路二极管可以避免光伏组件在阴影或局部故障情况下的能量损失。
当光伏组件的一部分受到阴影或发生故障时，这部分电池片的输出电流会明显下降。
而旁路二极管能够将正常工作的电池片的电流绕过受影响的部分，使得整个光伏组件的输出电流不会因为局部故障而降低。
这样可以最大程度地提高光伏组件的发电效率，减少因阴影或局部故障引起的能量损失。
旁路二极管还可以保护光伏组件免受反向电流的损害。
在光伏系统中，由于各种原因（如太阳能电池板的温度变化、天气突变等），可能会产生反向电流。
反向电流会对光伏组件产生损害，降低其寿命。
而旁路二极管的作用就是将反向电流绕过光伏组件，避免对其产生损害，提高光伏系统的可靠性和稳定性。
旁路二极管还可以在光伏组件的维护和检修过程中起到保护作用。
在光伏组件的维护和检修过程中，为了确保操作人员的安全，需要将光伏组件与逆变器分离。
而旁路二极管可以在分离光伏组件与逆变器的同时，保护光伏组件不受电流冲击和其他损害。
旁路二极管在光伏组件中起着至关重要的作用。
它能够有效保护光伏组件，提高光伏系统的性能和可靠性。
在光伏组件的设计和安装过程中，旁路二极管的选择和配置需要根据具体的系统要求和使用环境来确定，以确保其正常工作和可靠性。
同时，在光伏系统的运行和维护过程中，也需要定期检查和维护旁路二极管，以确保其正常工作和保护光伏组件的功能。
光伏接线盒用二极管工作原理
光伏接线盒用二极管工作原理光伏接线盒是太阳能光伏发电系统中最常用的组件之一，它主要起到连接电池板和电池串的作用。
而二极管则是光伏接线盒内的一种重要元件，其作用是防止逆流电流的产生。
今天我们就来详细地讲解一下光伏接线盒用二极管的工作原理。
首先，我们需要了解二极管的基本结构及其工作原理。
二极管是由P型半导体和N型半导体组成的，其中P型半导体的载流子为空穴，而N型半导体的载流子为电子。
当P型半导体和N型半导体相接触时，会形成一个PN结，该结会给电流一个特定的方向，因此，二极管有“单向导电性”这一特性。
而在光伏发电系统中，当太阳能电池板向电网输送电能时，夜间或云天等无法正常发电的时候，电网会返回电荷。
这时，如果没有二极管的阻挡作用，就会产生逆流电流，导致电能大量流失。
因此，光伏接线盒中插入二极管，就可以避免这种不必要的流失。
具体而言，当光伏发电系统工作时，电流向负载方向流动，二极管处于导通状态，此时电流汇集于负载。
而当电网回馈电能时，电流方向与负载方向相反，二极管处于反向截止状态，此时逆流电流会在二极管中形成反向电压，使其阻止电流反向流动。
除了延长光伏发电系统寿命，二极管还可以起到保护作用。
当系统发生过电压、过电流等异常现象时，二极管还可以及时发现并截断电路，以避免设备受到损坏。
需要注意的是，光伏接线盒中用的二极管必须具备耐高温、低电压降、反向漏电流小等特点，以保证系统稳定工作。
此外，在使用二极管时还要注意其工作温度范围、工作电流范围等参数，以免超过二极管的承受范围而导致损坏或失效。
总之，光伏接线盒用二极管的工作原理是通过利用其单向导电性和反向截止特性来防止逆流电流的产生，从而保护光伏发电系统。
在实际使用的过程中，我们需要选择适合的二极管，并注意保养和维护。
两种旁路二极管结温测试方法的分析与比较
两种旁路二极管结温测试方法的分析与比较作者：杨敏杰张伟来源：《科技创新与应用》2013年第20期摘要：旁路二极管主要是应用在太阳能电子产品中的一种晶体管，其主要的功能作用是为了避免太阳能电子产品在阳光的直射下，受外界遮挡等因素的影响而使得一部分太阳能电子产品没有被阳光直射到，使这部分产生了一定的负载，继而引发较为严重的发热而使得电子产品整体受损。
为了避免这种热斑效应对电子产品造成的危害，可以采用在太阳能电子产品的输出端安置一个两级旁路二极管，以起到良好的保护作用。
而在旁路二极管的应用中，影响其性能作用的主要因素就是温度。
文章就从稳态法与瞬态法这两种方法出发，通过实验来分别对旁路二极管结温进行测试，以分析比较何种方法是最好的旁路二极管结温测试方法。
关键词：旁路二极管；稳态法；瞬态法目前，太阳能电池、太阳能电子产品的研发已经取得了一定的成就，并且也被成功运用到一些领域中，为缓解当前的能源危机，提高太阳能利用效率做出巨大贡献。
而在太阳能电子产品的应用中，常常会发生一些热斑效应，给电池或电子产品的组件造成一定影响，降低组件的质量，且容易引起火灾，会造成一定的安全隐患。
为此，加强对太阳能电池组件安全可靠运行的研究是非常有必要的。
在当前的技术条件下，主要是利用旁路二极管为主要的解决方法。
而在使用旁路二极管时，需要选择合适的晶体管。
这主要取决于旁路二极管的结温大小，结温大小判定其热性能是否达到技术要求的重要指标。
以下本文就来探讨两种旁路二极管的结温测试方法。
1 稳态法结温测试平台稳态法测试结温是通过测量旁路二极管的表面结温，采用制造商提供的热阻，利用公式（1）计算得到的。
1.1 试验装置将被测组件放置在环境箱中，用热电偶控制光伏组件的表面温度，采用直流稳压源为被测样品提供稳态电流，直流源的正极与组件的负极连接，使电流正向通过旁路二极管。
通过0.1Ω标准电阻两端的压降控制电流的大小。
在每一个旁路二极管的两端引出电源线，表面粘贴热电偶，利用数字示波器MX100 实现旁路二极管表面温度Tcase和正向压降UD 数据的采集和记录。
太阳能电池组件输出端的两极并联一个旁路二极管的作用及特点
太阳能电池组件输出端的两极并联一个旁路二极管的作用及其特点“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。
”我是个新手，不太了解这个，希望大家帮忙，谢谢！问题补充：谢谢回答。
不过还有疑问。
能不能更详细的解释一下每个太阳能单元输出的电压？以及并联的二极管是如何解决不能发电的部分发热的问题的？答：在电池因为遮挡而得不到阳光或者部分照不到的情况下，这块电池产生的电流会变小，因为电池板内的电池的连接方式是串联，所以他们的电流是必须相同的，所以因为这个bad cell，导致了整个板输出的电流变小了，输出功率也变小了。
但是其他电池产生的功率是不减少的，输出少了，只能“内部消化”了，消化的地方就是哪个bad cell,而产生hot spot.旁路二极管就是为了在有bad cell的情况下，短路这个bad cell,而不影响其他的电池的输出。
但是每个电池都加一个二极管，这个成本不是一般的高，所以一般是18个电池一个二极管太阳能电池的暗伏安特性和一般二极管的伏安特性的异同在一定的光照下,太阳电池产生一定的电流ISC ,其中一部分是流过P - N 结的暗电流,另一部分是供给负载的电流。
故可把光照P - N 结看作是一个恒流源与理想二极管的并联组合,恒流源的电流就是最大的光生电流ISC ,流过理想二极管的电流即暗电流ID , IL 为流过负载电阻R的电流。
太阳能电池组件中的防反充电二极管的最大反向电压大约应设定在多大,可以用肖特基二极管吗?因为SBD的反向电压较低那要看太阳能电池本身的输出电压有多高了，二极管的耐压一定要比被充电的电池电压高，否则电池就会击穿它了。
注意电池电压不要按标称电压计算，而是要按最高电压计算，电池充满时的电压约为标称的1.2倍。
为了防止意外，应留出余量，一般取最大值的1.414倍。
什么是太阳能电池暗特性太阳能电池基本特性研究苗建勋，李水泉，石发旺，曹万民，武金楼（洛阳工学院，洛阳，471039）摘要随着太阳能电池使用日益广泛，对太阳能电池特性的研究也越来越引起人们的重视。
半片光伏组件二极管位置
半片光伏组件二极管位置1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从以下角度进行撰写：光伏组件是太阳能发电系统中的关键元件之一，其效率和稳定性对整个系统的输出功率和使用寿命具有重要影响。
在光伏组件中，二极管被广泛应用于直流输出电路的保护和优化之中。
二极管的放置位置在光伏组件的设计和制造过程中具有重要意义。
本文着重探讨并分析半片光伏组件二极管位置的选取及其对光伏组件性能的影响。
首先，我们将介绍光伏组件的基本构造和工作原理。
光伏组件主要由太阳能电池芯片、封装材料和背板等组成。
太阳能电池芯片是将太阳能辐射转化为电能的关键部件，其主要材料为硅。
当太阳光照射到太阳能电池芯片上时，光能被吸收，同时产生电子和空穴。
通过电场的作用，电子和空穴被分离，形成正负电荷，从而产生电流。
然后，封装材料将太阳能电池芯片进行密封，并提供保护和支撑。
背板则为光伏组件提供背部支撑和防潮防尘功能。
其次，我们将探讨二极管在光伏组件中的作用，并着重介绍二极管的位置选取。
二极管作为一种电子元件，能够在光伏组件中起到保护和优化输出的作用。
它可以防止光伏组件在夜晚或阴天无光环境下受到逆向电流的损害，防止反向漏电现象的发生。
同时，二极管的合理放置位置也能够优化光伏组件的输出功率和效率，减少电路内部损耗。
最后，我们将总结本文的要点，并展望未来关于半片光伏组件二极管位置的研究方向和发展趋势。
本文的研究内容有助于深入了解光伏组件二极管位置的选择和优化，为光伏发电系统的性能提升和应用推广提供理论参考和实践指导。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下信息：文章结构部分主要介绍了整篇文章的组织架构和内容安排。
本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的。
在概述部分，可以简要介绍光伏组件在可再生能源领域的重要性和应用前景。
在文章结构部分，可以说明本文的结构和内容安排，包括引言、正文和结论三个部分。
在目的部分，可以说明本文的目的是为了探讨半片光伏组件二极管位置的影响因素和优化方法，以提高光伏组件的发电效率和可靠性。
山地光伏板布置方法研究
山地光伏板布置方法研究一山地光伏间距设计光伏电站中光伏组件排布设计的核心内容是光伏组件之间距离的计算。
根据国家规范列出的平地上光伏板间距计算方法和光伏组件间距布置原则，推到出山地光伏的间距计算方法和原则。
计算确定光伏组件间的距离的距离，要考虑到组件前、后排的阴影遮挡问题，根据规范上确定的原则是，冬至日上午9:00至下午3:00期间，南部的太阳能电池阵列对北部的阵列不形成遮挡。
因此，已知冬至日的赤纬角为-23.45°，上午9:00和下午3:00的时角为45°。
计算当光伏方阵前后安装时的最小间距D，如下图所示：一般确定原则：冬至日当天早9：00至下午3：00光伏方阵不应被遮挡。
计算公式如下：太阳高度角的公式：sinα=sinφsinδ+cosφcosδcosω太阳方位角的公式：sinβ=cosδsinω/cosα式中：φ为当地纬度；δ为太阳赤纬，冬至日的太阳赤纬为-23.5°；ω为时角，上午9:00的时角为-45°；θ为组件倾角。
h为方阵前排最高点与后排组件最低位置的高度差。
D=cosβ×L，L=h/tanα，α=arcsin(sinφsinδ+cosφcosδcosω)上述公式计算的D为平地时前排光伏组件后端到后排光伏组件前端的间距，而前排光伏组件前端到后排光伏组件前端的间距为d=lcosθ+D。
在正南坡场地上地势由北向南降低，且东西向为同一等高线时，坡度系数i为坡面最低点与最高点的高度差与最低点与最高点之间水平距离之比。
建设在坡面上的光伏阵列，前排阵列后端与后排阵列前端的高度差应为h=lsinθ-(D+lcosθ)i，代入阵列间距计算公式，整理得D=(lsin-ilcos)cosβ/(tanα+icosβ)由于大多数山体坡度倾角与当地光伏组件最佳倾角不一致，因此，在设计时考虑南坡适宜采用最佳倾角安装，而北坡仅适合将组件水平安装或小倾角安装，如果北坡坡度较大，则可利用的面积极少，安装组件数量有限，甚至会因支架钢材用量较大而不适合安装光伏组件。
组件旁路二极管详解
组件旁路⼆极管详解组件旁路⼆极管详解⼀般⽤在单晶硅和多晶硅光伏(PV)⾯板的旁路⼆极管中，在出现低分流和⾼分流阻抗时，保护过热点的光伏电池(参考图1)。
图1A，电池板中的低分流阻抗单元图1B，电池板中的⾼分流阻抗单元在旁路应⽤中，肖特基势垒整流器可发挥低正向电压降的优势，⽽且⽐普通P-N结整流器的功率耗散更⼩。
然⽽，这种器件也具有低反向电压击穿的缺点，很容易因ESD(静电放电)的电过应⼒(EOS)和感应的⾼电压⽽损坏。
图1显⽰的是，⼀个肖特基整流器在250V电压下施加⾼电压8/20 µs脉冲后失效的测试结果。
图1，肖特基整流器在250V电压和⼀个8/20 µs脉冲(2-Ω线阻)情况下失效。
ESD——静电放电光伏电池光伏电池是太阳能光伏电池的简称，⽤于把太阳的光能直接转化为电能。
⽬前地⾯光伏系统⼤量使⽤的是以硅为基底的硅太阳能电池，可分为单晶硅、多晶硅、⾮晶硅太阳能电池。
在能量转换效率和使⽤寿命等综合性能⽅⾯，单晶硅和多晶硅电池优于⾮晶硅电池。
多晶硅⽐单晶硅转换效率低，但价格更便宜。
按照应⽤需求，太阳能电池经过⼀定的组合，达到⼀定的额定输出功率和输出的电压的⼀组光伏电池，叫光伏组件。
根据光伏电站⼤⼩和规模，由光伏组件可组成各种⼤⼩不同的阵列。
本公司光伏组件，采⽤⾼效率单晶硅或多晶硅光伏电池、⾼透光率钢化玻璃、Tedlar、抗腐蚀铝合多边框等材料，使⽤先进的真空层压⼯艺及脉冲焊接⼯艺制造。
即使在最严酷的环境中也能保证长的使⽤寿命。
组件的安装架设⼗分⽅便。
组件的北⾯安装有⼀个防⽔接线盒，通过它可以⼗分⽅便地与外电路连接。
对每⼀块太阳电池组件，都保证20年以上的使⽤寿命。
是⽤层压膜与玻璃或透明的⼆氧化硅板压到⼀起，或是⽤环氧树脂材料粘在⼀起。
玻璃、化学材料平板和层压薄膜都很容易产⽣ESD，ESD的强度取决于表⾯直径。
ESD可能损坏肖特基整流器的芯⽚端，主要是通过过热失效的⽅式(图2A和2B)。
为什么在太阳能电池组件输出端的两极并联一个旁路二极管
为什么在太阳能电池组件输出端的两极并联一个旁路二极管怎么理解：“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。
”我是个新手，不太了解这个，希望大家帮忙，谢谢！问题补充：谢谢回答。
不过还有疑问。
能不能更详细的解释一下每个太阳能单元输出的电压？以及并联的二极管是如何解决不能发电的部分发热的问题的？答：在电池因为遮挡而得不到阳光或者部分照不到的情况下，这块电池产生的电流会变小，因为电池板内的电池的连接方式是串联，所以他们的电流是必须相同的，所以因为这个bad cell，导致了整个板输出的电流变小了，输出功率也变小了。
但是其他电池产生的功率是不减少的，输出少了，只能“内部消化”了，消化的地方就是哪个bad cell,而产生hot spot.旁路二极管就是为了在有bad cell的情况下，短路这个bad cell,而不影响其他的电池的输出。
但是每个电池都加一个二极管，这个成本不是一般的高，所以一般是18个电池一个二极管太阳能电池的暗伏安特性和一般二极管的伏安特性的异同在一定的光照下,太阳电池产生一定的电流ISC ,其中一部分是流过P - N 结的暗电流,另一部分是供给负载的电流。
故可把光照P - N 结看作是一个恒流源与理想二极管的并联组合,恒流源的电流就是最大的光生电流ISC ,流过理想二极管的电流即暗电流ID , IL 为流过负载电阻R的电流。
太阳能电池组件中的防反充电二极管的最大反向电压大约应设定在多大,可以用肖特基二极管吗?因为SBD的反向电压较低那要看太阳能电池本身的输出电压有多高了，二极管的耐压一定要比被充电的电池电压高，否则电池就会击穿它了。
注意电池电压不要按标称电压计算，而是要按最高电压计算，电池充满时的电压约为标称的1.2倍。
为了防止意外，应留出余量，一般取最大值的1.414倍。
什么是太阳能电池暗特性太阳能电池基本特性研究苗建勋，李水泉，石发旺，曹万民，武金楼（洛阳工学院，洛阳，471039）摘要随着太阳能电池使用日益广泛，对太阳能电池特性的研究也越来越引起人们的重视。
太阳能板旁路二极管
太阳能板旁路二极管太阳能板旁路二极管的作用和原理引言：太阳能板是一种转换太阳能为电能的装置，而太阳能板旁路二极管则是太阳能系统中的重要组成部分。
在本文中，我们将深入探讨太阳能板旁路二极管的作用、原理以及相关的观点和理解。
一、太阳能板旁路二极管的作用太阳能板旁路二极管在太阳能系统中扮演着非常重要的角色。
它主要用于保护太阳能板免受一些潜在的危害，同时也有助于提高系统的效率。
具体而言，太阳能板旁路二极管的作用包括以下几个方面：1. 防止电池过充：在太阳能系统中，当太阳能板向电池组输出电能时，可能会出现电池过充的情况。
过充会导致电池损坏或发生事故。
太阳能板旁路二极管可以通过将多余的电能绕过电池组，防止电池过充，保护电池组的安全和寿命。
2. 防止电池放电：与过充相反，太阳能系统中还可能出现电池放电的情况。
当太阳能板无法提供足够的电能时，电池组可能会向太阳能板倒流放电，导致电池损坏。
太阳能板旁路二极管可以防止电池放电，保护电池组的安全和稳定运行。
3. 防止逆流损失：在太阳能系统中，当太阳能板无法产生足够的电能时，系统可能会从电池组中提取电能。
如果没有太阳能板旁路二极管，这会导致逆流损失。
太阳能板旁路二极管可以减少逆流损失，提高系统的效率。
二、太阳能板旁路二极管的原理了解太阳能板旁路二极管的原理对于深入理解其作用十分关键。
太阳能板旁路二极管是一种特殊的二极管，其特点是具有低电阻和反向电压高于太阳能电池组工作电压。
具体原理如下：1. 低电阻：太阳能板旁路二极管具有低电阻，这意味着在正向电压下，电流可以很容易地通过二极管，而不会有太多的电压降。
这个特性使得太阳能板旁路二极管能够在需要绕过电池组时提供较低的电阻路径。
2. 反向电压高于工作电压：正常工作情况下，太阳能板的输出电压是小于电池组的工作电压的。
太阳能板旁路二极管的反向电压要高于电池组的工作电压，这样当太阳能板的输出电压低于电池组工作电压时，太阳能板旁路二极管会阻止电流流过，从而保护电池组的安全。
带旁路二极管的太阳能组件遮挡特性的研究(精)
带旁路二极管的太阳能组件遮挡特性研究郭泽,徐林,彭小静,刘锋,杜丽芳(上海交通大学物理系太阳能研究所 , 上海 200240摘要:本文建立了带旁路二极管保护的太阳能电池组件的数学模型,研究了有遮挡发生或者组件失配时模型中的各个参数对 I-V 曲线的影响,并结合实际分析了如何减小遮挡对带旁路二极管的组件的影响。
关键词:旁路二极管、太阳电池组件、遮挡特性。
0 引言晶体硅太阳电池组件的表面阴影、焊接不良及单体电池功率不匹配等因素是导致输出功率降低的主要原因。
在工业上, 为了防止由以上原因造成的热斑效应和功率消耗 , 在组件制造时一般都会在每十几片串联的单片两端并上旁路二极管。
这样做虽可减小组件的热斑效应 , 但同时也会使组件的整体性能出现畸变 , 最明显的就是体现在组件的 IV 特性曲线上。
因此 ,研究带旁路二极管的太阳电池组件遮挡时的输出特性就变得十分有现实意义 , 可以为工业生产和科学研究提供帮助。
1各种失配情况模型建立及结果分析带旁路二极管保护的太阳电池组件当发生遮挡或其他事故时会出现失配, 其 I-V 曲线会出现畸变 , 并会对最大功率造成影响。
究竟是哪些原因影响着畸变的大小, 怎样才能减小它对功率的影响呢?于是我们需要建立一个带旁路二极管保护的太阳电池组件的模型。
而通过改变模型中一些参数的具体数值来分析这些参数对畸变的影响。
由于各种组件和电池连接方式失配情况各有不同 ,所以需要分别建立不同的几个模型来进行考虑。
1、 1 每片电池片都并联旁路二极管的情况1、 1、 1 模型描述一般的太阳能电池组件都是串联 ,因此 ,本文的模型采用 11个太阳能电池单片串联的模型, 其中, 10个单片是正常的电池, 而第 11片电池则是模拟的受遮挡的电池,或者说是适配性不好的电池。
而除了等效恒流源的电流之外这11个电池的其它参数是完全一样的, 这是因为平时的组件各个单片经过分选都是基本相同的, 而遮挡的情况只是影响到其等效的恒流源的大小。
防反充和旁路二极管防热斑效应.
防反充和旁路二极管防热斑效应在太阳能电池方阵中，二极管是很重要的器件，常用的二极管基本都是硅整流二极管（部分二极管的性能参数可参看表），在选用时要注意规格参数留有余量，防止击穿损坏。
一般反向峰值击穿电压和最大工作电流都要取最大运行工作电压和工作电流的2倍以上。
二极管在太阳能光伏发电系统中主要分为两类。
1.防反充（防逆流）二极管防反充二极管的作用之一是防止太阳能电池组件或方阵在不发电时，蓄电池的电流反过来向组件或方阵倒送，不仅消耗能量，而且会使组件或方阵发热甚至损坏；作用之二是在电池方阵中，防止方阵各支路之间的电流倒送。
这是因为串联各支路的输出电压不可能绝对相等，各支路电压总有高低之差，或者某一支路因为故障、阴影遮蔽等使该支路的输出电压降低，高电压支路的电流就会流向低电压支路，甚至会使方阵总体输出电压的降低。
在各支路中串联接入防反充二极管就避免了这一现象的发生。
在独立光伏发电系统中，有些光伏控制器的电路上已经接入了防反充二极管，即控制器带有防反充功能时，组件输出就不需要再接二极管了。
防反充二极管存在有正向导通压降，串联在电路中会有一定的功率消耗，一般用的硅整流二极管管压降为0.7V左右，大功率管可达1～2V。
肖特基二极管虽然管压降较低，为0.2～0.3V，但其耐压和功率都较小，适合小功率场合应用。
2.旁路二极管当有较多的太阳能电池组件串联组成电池方阵或电池方阵的一个支路时，需要在每块电池板的正负极输出端反向并联1个（或2～3个）二极管，这个并联在组件两端的二极管就叫旁路二极管。
旁路二极管的作用是防止方阵串中的某个组件或组件中的某一部分被阴影遮挡或出现故障停止发电时，在该组件旁路二极管两端会形成正向偏压使二极管导通，组件串工作电流绕太阳能光伏发电系统设计施工与维护过故障组件，经二极管旁路流过，不影响其他正常组件的发电。
旁路二极管一般都直接安装在组件接线盒内，根据组件功率大小和电池片串的多少，安装1～3个二极管，如图3-12所示。
切半组件旁路二极管
切半组件旁路二极管切半组件旁路二极管（Half-Bridge Component Bypass Diode）是一种在电力系统中常用的电子元件。
它在电力转换和电力传输中发挥着重要的作用。
本文将深入探讨切半组件旁路二极管的原理、应用以及发展前景。
1. 切半组件旁路二极管的原理切半组件旁路二极管是一种典型的二极管，用于处理电源系统中的电流反向问题。
它通常用于集成电路中的切半组件，例如MOSFET、IGBT等。
其工作原理是利用二极管的特性，将反向电流绕过切半组件，以避免电流逆变，减少系统的功耗和损耗。
2. 切半组件旁路二极管的应用在电力转换系统中，切半组件旁路二极管广泛应用于交流电到直流电的转换过程中，如电力电子变流器、交流变频驱动器等。
它能够提高系统的效率，减少能量损耗，同时保护切半组件免受电流反向冲击的损坏。
在光伏发电系统中，切半组件旁路二极管也被广泛应用于光伏电池板中，以提高光伏电池组的可靠性和寿命。
3. 切半组件旁路二极管的发展前景随着可再生能源的快速发展和电力系统的不断完善，切半组件旁路二极管的需求也越来越大。
它在电力转换中的作用日益重要。
未来，随着电力系统的规模扩大和功率密度的增加，对切半组件旁路二极管的要求也将越来越高。
研究者们需要不断提高其性能和可靠性，减小其尺寸和重量，以满足电力系统的发展需求。
个人观点和理解：切半组件旁路二极管作为电力系统中不可或缺的元件，对于提高系统的效率和可靠性起着重要的作用。
通过将反向电流绕过切半组件，它不仅可以减少能量损耗和功耗，还可以保护切半组件免受损坏。
在当前世界上对可再生能源需求日益增加的背景下，光伏发电系统的发展需要更加高效和可靠的切半组件旁路二极管。
未来，随着电力系统规模的扩大和功率密度的提高，对切半组件旁路二极管的要求会更高。
研究者们应不断努力提高其性能和可靠性，以满足电力系统发展的需求。
总结和回顾：切半组件旁路二极管是一种重要的电子元件，广泛应用于电力系统中的电力转换和传输过程中。
旁路二极管在光伏组件中的作用
旁路二极管在光伏组件中的作用光伏组件是将太阳能转化为电能的设备，由多个太阳能电池片组成。
在光伏组件中，旁路二极管起着非常重要的作用。
本文将从减少功率损失、防止热点效应、保护电池片等方面详细介绍旁路二极管在光伏组件中的作用。
旁路二极管可以减少功率损失。
光伏组件在工作时，会产生一定的电流。
如果没有旁路二极管，当光照不足时，电池片中的电流无法正常通过，这时电池片会变成一个负载。
由于电池片的内阻非常小，会导致电压降低，进而影响整个系统的电压和功率输出。
而旁路二极管可以提供一个低阻抗通路，使得电流能够顺利通过，减少功率损失。
旁路二极管可以防止热点效应。
光伏组件中的太阳能电池片在工作过程中，会因为光照不均匀或电池片之间连接不良等原因，导致部分电池片发热。
这些发热的电池片会对整个光伏组件造成不利影响，甚至导致电池片的热失效。
旁路二极管的作用就是在电池片发热时，将电流绕过发热的电池片，避免其进一步发热。
这样可以保持整个光伏组件的工作温度相对均匀，延长光伏组件的使用寿命。
旁路二极管还可以保护电池片。
在光伏组件中，当光照不足或光照不均匀时，电池片会进入反向工作状态，此时如果没有旁路二极管进行保护，会导致电池片的热失效。
旁路二极管可以使光伏组件中的电流只能从电池片的正极流向负极，阻止反向电流的产生，保护电池片不受损害。
旁路二极管还可以提高系统的稳定性。
在光伏组件中，由于电池片之间的负载不均匀或电池片老化等原因，可能会导致某些电池片的电流输出较小。
这时，旁路二极管可以将电流绕过输出较小的电池片，使得整个系统的电流输出更加稳定。
旁路二极管在光伏组件中起着减少功率损失、防止热点效应、保护电池片以及提高系统稳定性的重要作用。
合理使用旁路二极管可以提高光伏组件的效率和寿命，保证光伏系统的稳定运行。
因此，在设计和制造光伏组件时，旁路二极管的选择和安装非常重要，需要根据实际情况进行合理配置，以最大程度发挥其作用。
光伏板二极管接法
光伏板二极管接法一、简介光伏板二极管接法是光伏系统中的重要环节，涉及到二极管的选择、安装和连接。
二极管作为光伏系统中的重要元件，主要用于防止电流反灌、消除电弧、防止过电压等。
正确的二极管接法能够保证光伏系统的正常运行和安全性，因此了解和掌握二极管的接法是必要的。
二、光伏板二极管的作用1.防止电流反灌：光伏板在正常工作时，电流是从电池片流向负载的。
如果电池片短路或者接线错误，可能会导致电流反灌，对光伏板造成损坏。
此时，二极管可以起到防止电流反灌的作用，保护光伏板不受损坏。
2.消除电弧：在光伏系统中，由于存在开关和继电器等感性元件，开关过程中会产生电弧。
电弧的产生会对系统产生干扰，甚至会损坏系统元件。
二极管可以起到消除电弧的作用，提高系统的稳定性和可靠性。
3.防止过电压：光伏系统在受到阳光突然变化的影响时，例如云遮、日出和日落等，系统电压可能会发生大幅度波动。
此时，二极管可以起到防止过电压的作用，保护系统元件不受过电压的损坏。
三、光伏板二极管的接法1.正负极接法：在光伏系统中，二极管的正负极接法应根据系统的工作电压和电流情况进行选择。
对于低电压、大电流的电路，一般采用正向接法，即将二极管的正极接在电池片的正极上，负极接在负载的正极上。
对于高电压、大电流的电路，一般采用反向接法，即将二极管的负极接在电池片的正极上，正极接在负载的正极上。
2.串联接法：当需要多个二极管串联使用时，应将每个二极管的正负极分别串联在一起，并保证每个二极管的导通电压之和等于电路的总电压。
同时，应选择合适的二极管型号和数量，以避免出现电流过大或过小的情况。
3.并联接法：当需要多个二极管并联使用时，应将每个二极管的正负极分别并联在一起，并保证每个二极管的电流之和等于电路的总电流。
同时，应选择合适的二极管型号和数量，以避免出现电压过高或过低的情况。
四、光伏板二极管接法的注意事项1.了解电路参数：在选择和使用二极管时，应充分了解电路的工作电压、电流、功率等参数，以便选择合适的二极管型号和规格。
光伏电站太阳能组件横排和竖排优势分析
光伏电站太阳能组件横排和竖排优势分析摘要：随着我国经济社会持续发展，能源生产和消费模式正在发生重大转变，能源产业肩负着提高能源效率、保障能源安全、促进新能源消纳和推动环境保护等新使命。
光伏项目随着政策的推进越来越普及，项目成本越来越低。
光伏项目精细化的设计对于降本增效越来越重要。
本文以华能上海罗泾光伏发电项目为例，对光伏组件在相同位置，相同组件的单列布置下横排和竖排的优势对比。
关键词：光伏组件；横排布置；竖排布置；遮挡引言在光伏发电项目组件排布的设计非常重要，好的组件排布对整体安装容量、安装难易程度、长期发电量及保障投资收益，都有不少区别。
通过深入分析组件的横排和竖排方式对发电量增益的影响相当有必要，不仅有益于提高项目整体收益，还能降低施工安装难度。
1、横、竖排方案简介光伏组件横排是指组件安装到支架时，长边与东西方向平行，组件竖排是指组件安装到支架上时，短边与东西方向平行。
示意图详见下图：图 3.1-1 光伏组件横、竖排方案图3.1-2 光伏组件横排竖排现场安装图2、横排竖排占地面积比较组件占地是在一定倾角的条件前排组件不遮挡后排（通常按冬至日真太阳时9：00-15：00前排不遮挡后排）。
那么只要组件容量一定，倾角一定，组件横排与竖排占地一样多，利用简单的平行四边形就可计算得出。
所谓的组件横排之后支架变高，阵列间距加大，只是中间视觉过程，实际占地几乎一样。
3、光伏专用缆用量及线损组件横排光伏专用缆U型串线后，直流侧更集中，如下横排图所示，每个组串的电缆利用组件自带正负极线即可完成，1×4mm2电缆用量会减小，线损也会相应降低。
而组件竖排时，如下竖排图所示，需要另接两根电缆到汇流箱，线缆用量增大，线损也加大。
图3.3-1 组件横排组和竖排串串线方式4、组件横、竖排发电量影响4.1 前后遮挡造成电站电量损失在电站设计过程中，阵列间距是非常重要的一个参数。
由于土地面积的限制，阵列间距一般只考虑冬至日 6 个小时不遮挡。
旁路二极管在光伏组件中的作用
一、热斑效应一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量。
被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应。
这种效应能严重的破坏太阳电池。
有光照的太阳电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。
为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏，最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管，以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。
二、Bypass diode的作用：当电池片出现热斑效应不能发电时，起旁路作用，让其它电池片所产生的电流从二极管流出，使太阳能发电系统继续发电，不会因为某一片电池片出现问题而产生发电电路不通的情况。
二、Bypass diode 选择原则：１、耐压容量为最大反向工作电压的两倍；２、电流容量为最大反向工作电流的两倍；３、结温温度应高于实际结温温度；４、热阻小；５、压降小；三、实际结温温度测量方法：把组件放在75度烘箱中至热稳定，在二极管中通组件的实际短路电流，热稳定后（例如1h），测量二极管的表面温度，根据以下公式计算实际结温：Tj=Tcase + R*U*I其中R为热阻系数，由二极管厂家给出，Tcase是二极管表面温度（用热电偶测出），U是二极管两端压降（实测值），I为组件短路电流。
计算出的Tj不能超过二极管规格书上的结温范围。
四、旁路二极管对电路影响示意图：当电池片正常工作时，旁路二极管反向截止，对电路不产生任何作用；若与旁路二极管并联的电池片组存在一个非正常工作的电池片时，整个线路电流将由最小电流电池片决定，而电流大小由电池片遮蔽面积决定，若反偏压高于电池片最小电压时，旁路二极管导通，此时，非正常工作电池片被短路。
五、每个旁路二极管并联电池片数目的计算１、旁路二极管电流容量最小应为：Ｉ＝４．７３×２＝８.４６Ａ２、选用１０ＳＱ０３０型二极管最大返偏电压为：V RRM=30vＩＡＶ＝１０ＡＶＦ＝０.５５ＶＴＪ＝-５５－２００℃３、耐压容量为３０Ⅴ的旁路二极管最多可保护１２５×１２５电池片数目为：Ｎ＝３０/（２×０.５１３）≈２９.２４即最多可保护２９片１２５×１２５电池片；４、旁路二极管截止状态时存在反向电流，即暗电流，一般小于０.２微安；原则上每个电池片应并联一个旁路二极管，以便更好保护并减少在非正常状态下无效电池片数目，但因为旁路二极管价格成本的影响和暗电流损耗以及工作状态下压降的存在，对于硅电池，每十五个电池片可并联一个旁路二极管为最佳。
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光伏组件中旁路二极管之关键作用
一、热斑效应
一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量。
被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应。
这种效应能严重的破坏太阳电池。
有光照的太阳电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。
为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏，最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管，以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。
二、Bypassdiode的作用：
当电池片出现热斑效应不能发电时，起旁路作用，让其它电池片所产生的电流从二极管流出，使太阳能发电系统继续发电，不会因为某一片电池片出现问题而产生发电电路不通的情况。
三、Bypassdiode选择原则：
1、耐压容量为最大反向工作电压的两倍；
2、电流容量为最大反向工作电流的两倍；
3、结温温度应高于实际结温温度；
4、热阻小；
5、压降小；
四、实际结温温度测量方法：
把组件放在75度烘箱中至热稳定，在二极管中通组件的实际短路电流，热稳定后（例如1h），测量二极管的表面温度，根据以下公式计算实际结温：
Tj=Tcase+R*U*I
其中R为热阻系数，由二极管厂家给出，Tcase是二极管表面温度（用热电偶测出），U是二极管两端压降（实测值），I为组件短路电流。
计算出的Tj不能超过二极管规格书上的结温范围。
五、旁路二极管对电路影响示意图：
当电池片正常工作时，旁路二极管反向截止，对电路不产生任何作用；若与旁路二极管并联的电池片组存在一个非正常工作的电池片时，整个线路电流将由最小电流电池片决定，而电流大小由电池片遮蔽面积决定，若反偏压高于电池片最小电压时，旁路二极管导通，此时，非正常工作电池片被短路。
六、每个旁路二极管并联电池片数目的计算
1、旁路二极管电流容量最小应为：
I＝4．73×2＝8.46A
2、选用10SQ030型二极管
最大返偏电压为：VRRM=30vIA V＝10A VF＝0.55V
TJ＝-55－200℃
3、耐压容量为30Ⅴ的旁路二极管最多可保护125×125电池片数目为：
N＝30/（2×0.513）≈29.24
即最多可保护29片125×125电池片；
4、旁路二极管截止状态时存在反向电流，即暗电流，一般小于0.2微安；
原则上每个电池片应并联一个旁路二极管，以便更好保护并减少在非正常状态下无效电池片数目，但因为旁路二极管价格成本的影响和暗电流损耗以及工作状态下压降的存在，对于硅电池，每十五个电池片可并联一个旁路二极管为最佳。
. Bypass diodes are not needed on 12 volt systems, optional on 24 volt, and should always be used on 36 volt or higher systems
遮蔽一个电池片与遮蔽两块电池片各一半的效果不同，所以遮蔽不可避免时，尽量使遮蔽尽可能多的电池，每个电池尽可能少的阴影。