太阳能电池组件与阵列ppt课件.ppt

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1、山东理工职业学院光伏发电技术基础太阳能组件与阵列2.13.1太阳能电池组件1.太阳能电池的单体、组件和方阵(a)单体(b)组件(c)方阵若干单体电池电池组件若干电池组件电池阵列（1）太阳能电池单体前面介绍的太阳能电池，在太阳能电池的结构术语中，称为太阳能电池单体或太阳能电池片，是将光能转换为电能的最小单元。单体电池一般不直接作为电源使用，原因：①机械强度较低：单体电池是由半导体或化合物材料制成，薄而脆，不能经受较大的撞击。②耐腐蚀性差：太阳能电池的电极，不能长期裸露使用。大气中的水分和腐蚀性气体会缓慢地腐蚀电极（尤其是上电极和硅扩散层表面的接触面），逐渐使电极脱落，导致太阳能电池

2、寿命终止。因此，使用时必须将太阳电池与大气隔绝。③输出电压、功率很低：单体电池工作电压低（典型值0.48V，由硅材料的性质决定），输出功率小（约1W，受硅材料的尺寸限制）。（2）太阳能电池组件实际使用时按负载要求，将若干单体电池按电池性能分类进行串并联，经封装后组合成可以独立作为电源使用的最小单元，这个独立的最小单元称为“太阳能电池组件”，电池组件功率一般为几瓦、几十甚至到数百瓦。（3）太阳能电池阵列为了满足高电压、大功率的发电要求实际使用时按负载要求，将若干太阳能电池组件通过串、并联连接，并用一定的机械方式固定组合在一起，配以防反充（防逆流）二极管、旁路二极管、电缆等元件构成“太阳

3、能电池阵列”。太阳能电池阵列通常需要牢固的安装在支架基础上。（1）技术要求合格的太阳能电池组件应该达到一定的技术要求，相关部门也制定了电池组件的国家标准和行业标准，如IEC61215（GB/T9535—2006）等。层压封装型硅太阳能电池组件的一些基本技术要求：①光伏组件在规定工作环境下，使用寿命应大于20年（使用20年，效率大于原来效率的80%）；②组件的电池上表面颜色应均匀一致，无机械损伤，焊点及互连条表面无氧化斑；2.太阳能电池组件的技术要求和检验测试③组件的每片电池与互连条应排列整齐，组件的框架应整洁无腐蚀斑点。④组件的封装层中不允许气泡或脱层在某一片电池与组件边缘形成一个通

4、路，气泡或脱层的几何尺寸和个数应符合相应的产品详细规范规定。⑤组件的功率面积比大于65W/m2，功率质量比大于4.5W/kg，填充因子FF大于0.65。⑥组件在正常条件下的绝缘电阻不得低于200M。⑦组件EVA（一种起粘接作用的胶膜）的交联度应大于65%，EVA与玻璃的剥离强度大于30N/cm，EVA与组件背板材料的剥离强度大于15N/cm⑧每块组件都要有包括如下内容的标签：a.产品名称与型号；b.主要性能参数；c.制造厂名、生产日期及品牌商标等。（2）太阳能电池组件的检验测试测试标准：GB/T9535-2006《地面用晶体硅光伏组件——设计鉴定和定型》①电性能测试测试标准条件：光

5、谱AM1.5，光强辐照度1000W/m2，环境温度25℃。主要测试项目：短路电流，开路电压，峰值电流，峰值电压，峰值功率，填充因子，转换效率等。太阳能电池组件的电性能与辐照度关系若温度不变，组件短路电流Isc、最大输出功率Pm与辐照度成正比太阳能电池组件的电性能与温度关系若辐照度不变，组件温度上升时，开路电压Uoc和最大输出功率Pm下降②电绝缘性能测试以1kV摇表的直流电压通过组件边框与组件引出线，测量绝缘电阻，绝缘电阻要求大于2000M，以确保在应用过程中组件边框无漏电现象发生。③热循环实验将组件放置于有自动温度控制、内部空气循环的气候室内，使组件在40～85℃之间循环规定次数

6、，并在极端温度下保持规定时间，监测实验过程中可能产生的短路和断路、外观缺陷、电性能衰减率、绝缘电阻等，以确定组件由于温度重复变化引起的热应变能力。④湿热-湿冷实验将组件放置于有自动温度控制、内部空气循环的气候室内，使组件在一定温度和湿度条件下往复循环，保持一定恢复时间，监测实验过程中可能产生的短路和断路、外观缺陷、电性能衰减率、绝缘电阻等，以确定组件承受高温高湿和低温低湿的能力。⑤机械载荷实验在组件表面逐渐加载，监测实验过程中可能产生的短路和断路、外观缺陷、电性能衰减率、绝缘电阻等，以确定组件承受风雪、冰雹等静态载荷的能力。⑥冰雹实验以钢球代替冰雹从不同角度以一定动量撞击组件，检测组

7、件产生的外观缺陷、电性能衰减率，以确定组件抗冰雹撞击的能力。⑦老化实验老化实验用于检测太阳能电池组件暴露在高湿和高紫外线辐照场地时具有有效抗衰减能力。将组件样品放在65℃、光谱约6.5的紫外太阳下辐照，最后检测光电特性，看其下降损失。在曝晒老化实验中，电性能下降是不规则的串联连接，并联连接，串、并联混合连接方式3.太阳能电池组件的设计——连接方式如果单体电池的性能是一致的，串联方式可以在不改变输出电流的情况下，使输出电压成比例增加；并联方式可以在不改变输出