第7章 光伏電池板與系統(tǒng)-1

1、 典型的晶體硅電池板 前表面材料前表面材料 p光伏組件的前端表面必須對(duì)那些能夠被電池吸收的光線保持高透明度。 p對(duì)于硅太陽能電池，前端表面必須能透過波長范圍為3501200nm的光。 p前端表面對(duì)光的反射率必須很低。盡管理論上這些反射可以通過在表面鋪 上減反射膜來降低，但是這些膜還不夠耐用。 p使表面粗糙化或進(jìn)行制絨。然而，這樣會(huì)使得塵埃和污染物停留在表面的 可能性增大，也沒那么容易被風(fēng)和雨水沖走。 幾種類型的硅光伏組件 圓形電池和方形電池的封裝密度 當(dāng)組件中電池排列較稀疏時(shí)，露出的空白背 面同樣能夠少量增加電池的輸出。 一些射入到電池與電池之間空白區(qū)域和射到 電極上的光，被散射后又傳到電池表

2、面。 在典型的組件中，36塊電池串聯(lián)起來以使輸出的電壓足以為12V的電池充電 1- nkT /NVq expMI-MII T OLT N表示串聯(lián)電池的個(gè)數(shù)，M為并聯(lián)電池的個(gè)數(shù)，IT為電路的總電流，VT電路的總電 壓，Io是單個(gè)電池的飽和電流，IL是單個(gè)電池的短路電流，n是單個(gè)電池的理想填 充因子。 N個(gè)電池串聯(lián)，M個(gè)電池并聯(lián)的電路I-V曲線 組件局部被陰影遮住是引起 光伏組件錯(cuò)配的主要原因 由錯(cuò)配造成的影響和電能損失大小決定于： p光伏組件的工作點(diǎn) . 理想太陽能電池和非理想太陽能電池的比較。 最大的錯(cuò)配差異是當(dāng)電壓被反向偏壓的時(shí)候造成的。 串聯(lián)電池的開路電壓錯(cuò)配是一種比較不嚴(yán)重的錯(cuò)配類型，因

3、為兩個(gè)電池是 串聯(lián)起來的，所以流經(jīng)兩個(gè)電池的電流是一樣的，而總的電壓則等于每個(gè) 電池的電壓之和。 短路電流錯(cuò)配對(duì)光伏組件有重大影響。由于穿過電池的電流是一樣的，所以兩者 結(jié)合的總電流不能超過有問題電池的電流。 。 連接電池組的旁路二極管。穿過好電池的電壓大小決定于問題電池的問 題嚴(yán)重程度。右圖中，0.5V只是任意取的數(shù)值。 電池之間并聯(lián)。穿過每 個(gè)電池的電壓總是相等 的，電路的總電流等于 每個(gè)電池之和。 錯(cuò)配對(duì)電流的影響不大，總的電流總是比單個(gè)電 池電流高，降低了好電池的開路電壓。 大型光伏陣列中的潛在錯(cuò)配效應(yīng)。盡管所有的組件都是一樣的，且陣 列中沒有電池被陰影遮住，但仍然可能出現(xiàn)熱點(diǎn)加熱現(xiàn)象。 并聯(lián)組件中的旁路二極管。 阻塞二極管在并聯(lián)組件中的作用 問題電池組的阻 塞二極管阻止了 電流從旁邊的電 池組流向問題電 池組。 組件向外散發(fā)熱量可以分為三個(gè)過程：傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。 組件與外部環(huán)境的溫度差隨著太陽光照強(qiáng)度的增加而變大 通常，電池之間的連接線是成圓形的（如圖），以盡量減小周期應(yīng)力。連接線一 般為雙層以防止被這種應(yīng)力破壞。 除了這種互聯(lián)壓力外，幾乎所有的組件交界面都會(huì)受到與溫度有關(guān)的周期應(yīng)力的 影響，且可能最終導(dǎo)致組件脫落。 圖中顯示了水蒸氣的侵蝕導(dǎo)致了電池減反射膜退化 電池的退化電池的退化 引起電池組件的整體退化的因素： 電極接觸面積的減小和腐蝕（通常由水蒸氣引起