4晶硅电池组件设计解析
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单晶硅电池的工作电压为：V=0.41v
封装密度设计
在光伏组件中，太阳能电池的封装密度指的是被电池覆盖的区域面 积与空白区域面积的比。 封装密度影响着电池的输出功率以及电池温度。 而封装密度的大小则取决于所使用电池的形状。 比如，单晶硅电池一般为圆形或半方形，而多晶硅电池则通常为正 方形。因此，如果单晶硅电池不是切割成方形的话，单晶硅组件 的封装密度将比多晶硅的低。
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？
组件局部被阴影遮住是引起光伏组件错配的主要原因
当组件中的一个太阳能电池的参数与其它的明显不同时，错配现象 就会发生
因为大多数光伏组件都是串联形式的，所以串联错配是人们最常遇 到的错配类型。在两种最简单的错配类型中（短路电流的错配和开 路电压错配），短路电流的错配比较常见，它很容易被组件的阴影 部分所引起。同时，这种错配类型也是最严重的。 对于两个互相串联的电池来说，流过两者的电流大小是一样的。 产生的总电压等于每个电池的电压的总和。因为电流大小需要一 致，所以在电流中出现错配就意味着总的电流必须大小等于那个 最小的值。
好电池产生的额外电流并不是被每一个电池所抵消，而是被问 题电池所抵消了。严重的功率损失一般发生在问题电池
如果串联电路的工作电流大小接近于“问题”电池的短路电流, 好 电池产生的额外电流（比问题电池高出的那部分电流）将变成好电 池的前置偏压。如果串联电池被短路，则所有好电池的前置偏压都 将变成问题电池的反向电压。
“热点加热”现象发生在几个串联电池中出现了一个问题电池时
１０个串联电池
９个电池没被遮挡
一个电池被遮挡
如果组件的首尾都连接起来了，来自那些没被阴影遮挡的电池 的电能将被问题电池所抵消。
问题电池的热耗散导致组件的破碎。
在没有引起破坏的情况下，一个二极管能连接电池的数量最多 为15（对于硅电池）。因此，对于通常的36电池的光伏组件， 需要2个二极管来保证组件不会轻易被“热点”破坏。
40片，大功率组件为72片。
设计太阳能组件时，其电压和功率主要由什么决定？
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，
损失
分析：
单体电池面积：s=d2/4=42/4=12.57cm2
单体电池封装后功率：Pm=100mv/cm2 12.578.5%95%=100mw=0.1w 需太阳电池总的片数：N=1.2/0.1=12片 串联电池数：Ns=1.5/0.41=3.66片 ，取Ns=4片 并联电池数：NP=N/Ns=12/4=3组
圆形电池和方形电池的封装密度。
2018/10/13
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
虽然光伏组件的电压大小决定于电池的数量，但是组件的 输出电流却决定于单个太阳能电池的尺寸大小和它们的转 换效率。在AM1.5和最优倾斜角度下，商用电池的电流密 度大约在30mA/cm2到36mA/cm2之间。单晶硅电池的面积 通常为100cm2，则总的输出电流大约为3.5A。
设计举列：入射光能为100mw/cm2，用40mm的单晶硅太阳电池 （效率为8.5%）设计一工作电压为1.5伏，峰值功率为1.2瓦的 组件。所用单晶硅电池的工作电压为：V=0.41v， 95%是的失配
当数量很多的串联电池一起把前置偏压变成问题电池的反向电压时， 在问题电池处将会有大的能量耗散，这就是热点加热现象。
基本上所有好电池的总的发电能力都被问题电池给抵消了。巨大的 能量消耗在一片小小的区域，局部过热就会发生，或者叫“热点”， 它反过来也会导致破坏性影响，例如电池或玻璃破碎、焊线熔化或 电池的退化。
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
在典型的组件中，36块电池串联起来以使输出的电压足 以为12V的电池充电
连接电池组的旁路二极管。穿过好电池的电压大小决定于问题电 池的问题严重程度。右图中，0.5V只是任意取的数值。
在小的电池组件中，电池都是以串联形式相接，所以不用考虑并 联错配问题。通常在大的光伏阵列中组件才以并联形式连接，所以 错配通常发生在组件与组件之间，而不是电池与电池之间。
电池之间并联。穿过每个电池的电压总是相等的，电路的总电 流等于每个电池之和。
2018/10/13 20
•功率需求 •不匹配的电池之间的互联引起的损耗 •电池板的温度 •电池板的故障模式
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。所池四串三并，即可满足要求。
＋
－
电池板的连接方式是根据负载的电压决定串联个数，根据负载功
率决定并联个数。
电池连接3个 电池连接9个 电池完整
设计：
入射光能为100mw/cm2，用直径为40mm的
单晶硅太阳电池（效率为8.5%）设计一工作
电压为3伏，峰值功率为2.4瓦的组件。所用
封装密度设计
在光伏组件中，太阳能电池的封装密度指的是被电池覆盖的区域面 积与空白区域面积的比。 封装密度影响着电池的输出功率以及电池温度。 而封装密度的大小则取决于所使用电池的形状。 比如，单晶硅电池一般为圆形或半方形，而多晶硅电池则通常为正 方形。因此，如果单晶硅电池不是切割成方形的话，单晶硅组件 的封装密度将比多晶硅的低。
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？
组件局部被阴影遮住是引起光伏组件错配的主要原因
当组件中的一个太阳能电池的参数与其它的明显不同时，错配现象 就会发生
因为大多数光伏组件都是串联形式的，所以串联错配是人们最常遇 到的错配类型。在两种最简单的错配类型中（短路电流的错配和开 路电压错配），短路电流的错配比较常见，它很容易被组件的阴影 部分所引起。同时，这种错配类型也是最严重的。 对于两个互相串联的电池来说，流过两者的电流大小是一样的。 产生的总电压等于每个电池的电压的总和。因为电流大小需要一 致，所以在电流中出现错配就意味着总的电流必须大小等于那个 最小的值。
好电池产生的额外电流并不是被每一个电池所抵消，而是被问 题电池所抵消了。严重的功率损失一般发生在问题电池
如果串联电路的工作电流大小接近于“问题”电池的短路电流, 好 电池产生的额外电流（比问题电池高出的那部分电流）将变成好电 池的前置偏压。如果串联电池被短路，则所有好电池的前置偏压都 将变成问题电池的反向电压。
“热点加热”现象发生在几个串联电池中出现了一个问题电池时
１０个串联电池
９个电池没被遮挡
一个电池被遮挡
如果组件的首尾都连接起来了，来自那些没被阴影遮挡的电池 的电能将被问题电池所抵消。
问题电池的热耗散导致组件的破碎。
在没有引起破坏的情况下，一个二极管能连接电池的数量最多 为15（对于硅电池）。因此，对于通常的36电池的光伏组件， 需要2个二极管来保证组件不会轻易被“热点”破坏。
40片，大功率组件为72片。
设计太阳能组件时，其电压和功率主要由什么决定？
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，
损失
分析：
单体电池面积：s=d2/4=42/4=12.57cm2
单体电池封装后功率：Pm=100mv/cm2 12.578.5%95%=100mw=0.1w 需太阳电池总的片数：N=1.2/0.1=12片 串联电池数：Ns=1.5/0.41=3.66片 ，取Ns=4片 并联电池数：NP=N/Ns=12/4=3组
圆形电池和方形电池的封装密度。
2018/10/13
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
虽然光伏组件的电压大小决定于电池的数量，但是组件的 输出电流却决定于单个太阳能电池的尺寸大小和它们的转 换效率。在AM1.5和最优倾斜角度下，商用电池的电流密 度大约在30mA/cm2到36mA/cm2之间。单晶硅电池的面积 通常为100cm2，则总的输出电流大约为3.5A。
设计举列：入射光能为100mw/cm2，用40mm的单晶硅太阳电池 （效率为8.5%）设计一工作电压为1.5伏，峰值功率为1.2瓦的 组件。所用单晶硅电池的工作电压为：V=0.41v， 95%是的失配
当数量很多的串联电池一起把前置偏压变成问题电池的反向电压时， 在问题电池处将会有大的能量耗散，这就是热点加热现象。
基本上所有好电池的总的发电能力都被问题电池给抵消了。巨大的 能量消耗在一片小小的区域，局部过热就会发生，或者叫“热点”， 它反过来也会导致破坏性影响，例如电池或玻璃破碎、焊线熔化或 电池的退化。
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
在典型的组件中，36块电池串联起来以使输出的电压足 以为12V的电池充电
连接电池组的旁路二极管。穿过好电池的电压大小决定于问题电 池的问题严重程度。右图中，0.5V只是任意取的数值。
在小的电池组件中，电池都是以串联形式相接，所以不用考虑并 联错配问题。通常在大的光伏阵列中组件才以并联形式连接，所以 错配通常发生在组件与组件之间，而不是电池与电池之间。
电池之间并联。穿过每个电池的电压总是相等的，电路的总电 流等于每个电池之和。
2018/10/13 20
•功率需求 •不匹配的电池之间的互联引起的损耗 •电池板的温度 •电池板的故障模式
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。所池四串三并，即可满足要求。
＋
－
电池板的连接方式是根据负载的电压决定串联个数，根据负载功
率决定并联个数。
电池连接3个 电池连接9个 电池完整
设计：
入射光能为100mw/cm2，用直径为40mm的
单晶硅太阳电池（效率为8.5%）设计一工作
电压为3伏，峰值功率为2.4瓦的组件。所用