太阳能组件

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接线盒附有二极管
可串并联组合接线盒
下图为单晶硅 24V 系统模板,由 72 只太阳电池串联组合成,在 100Wp 以上 结晶硅模板多属此种规格。
24V 系统输出电压较高,通常定位为并网型发电厂使用,模板会以快速接头(MC 连接器)为输出线,在串联成组列接线时既方便又安全 。
模块简易应用
图 1.1
下图为 12V 系统之模块直接内电阻 1.5 奥姆之 12V 蓄电池充电,由截止电压 11.4V 至饱和电压 13.2V 范围内之动作区域图。
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12V 模块对 12V 蓄电池充电动作区域
非晶硅模块对不同蓄电池运用情形
W )
上表中对 60V 蓄电池充电可以 有 58.2W 功率,此模块如以 12V 系统模块来换算为 12Vx 4(96/21.6 取整数)=48V 系统, 但由于蓄电池电压与模块电压 累计差值倍数提高,将蓄电池电 压略为提高可获得较大功率。
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电压分类与规格
模块既是由多只太阳电池串联而成,太阳电池数多寡会影响到模板输出电 压,市售模板依电压规格来分类有:12V、24V、特殊系统三类。
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12V 系统可直接对 12V 蓄电池充电 • 12V 系统:将 36 只结晶电池,以 4 x 9 排列电路以串联方式连接至接线
盒,模块开路电压 Voc 有 21.6V(0.6 x 36),最大功率点电压 Vmp 有 18V(0.5 x 36),所谓 12V 系统是指将此模块可直接对 12V 蓄电池充电。 这种规格在早期最多,常见于结晶硅 100Wp 以下之模块,此种规格一般以dfFactory Pro" 试用版本创建
太阳能组件
单一个太阳电池由于电压过低,尚不足以推动小型负载,无法达到实际应用 目的;以结晶硅而言其开路电压 Voc 仅有 0.6V 左右,因此有必要以多只太阳能 电池串联,将电压提升至较高电压,并且加上引接线处理,应用上才有价值。
组成与种类
将多只结晶硅太阳电池以数组排列,上层电极与下层电极串联如下左图,并 于向光面以高透光强化玻璃及 Tedlar 等背面材,四边以经阳极处理的铝材框封 装成太阳能模板(Solar Panel)或称为模块(Module)。
下左图红色曲线为薄膜非晶硅模块之特性曲线,此模块于 1000W/m2 日照强 度下之 Voc 达 96V,将此模块直接对 12V 蓄电池充电是可行的,其充电电流会被 模块电气特性限制于 1.18A(日照强度 1000W/m2 下),当改成 24V 蓄电池(12V 两 只串联)也是可行的,充电电流大约 1.13A,以此类推蓄电池电压可为 36、48、 60、72V,这些应用情形都是可行,差别在模块功率是否有效运用,这此情形运 用下之电压、电流、功率列于下右表中。
接线盒
模板后方会有接线盒,接线盒内会附有与电池反向并联二极管,二极管在避 免模板受遮荫时,同组列之模板所产生电流强迫流过会造成热点损耗。
有的接线盒会将内部 36 只电池分成两组,以 18 个电池为单位,串联时即为 12V 系统,并联时电压为 6V 系统,电流变成两倍,串、并联由接线盒内端子板 来决定。
基 本 上 结 晶 硅 电 池 上 下 层 需 有 两
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条 电 极, 以 此 为 单 一 电 池, 即 可 划 分 出 电 池 之 组 成 数。
• 24V 系统:将 72 只电池以矩阵排列(6 x12 或 8x9)封装而成模块,开路电 压 Voc 约为 43.2V(0.6 x72),最大功率点电压 Vmp 约为 36V(0.5 x72)是 为 24V 系统模块,这种模块通常应用于发电场,以 MC 快速接头来取代接 线盒,在组列连接时较方便与安全。







12V



块,

36










成,



12V 系统模板是由 36 只(4x9)太阳电池构成联
线





隙,








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层 电 极, 在 未 标 颜 色 之 左 右 两 侧 模 板 外 观 上 空 隙 与 电 极 线 很 容 易 混 淆。

电 池 种
12 V
24 V
36 V
48 60 VV
72 V

电 压 ( 12 24 36 48 60 72 V )

流 ( A
1. 18
1. 13
1. 09
1. 0. 04 97
0. 74
)
功 14 率 .1 (6
27 .1 2
39 .2 4
49 .9 2
58 .2
53 .2 8
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太阳能模板在并网型系统应用时,必须将多片模板串联达 200~500V 之组列 电压,在实际应用时某区域之模板可能受地形影向而被遮荫,受遮荫模板会有有 其它模板 Ipv 电流强迫流过电池 PN 接合面造成热功率损失(Vpn x Ipv),为避免 这种热点损耗影响模板寿命,模板制造厂商会于接线盒加入一二极管(Diode)与 模板输出反向并联,这个二极管系做为模板遮荫时之旁路用途,
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24V 系统模板是由 72 只(6x12)太阳电池构成 • 特殊系统:这种系统大部分属于非晶硅或订制型结晶硅模板,电池数不等
及不同材质,电压规格没有一定,一般 Voc 及 Vmp 会高于 24V 系统。
结晶硅模板内上层与下层电极相互串联
将多只电池串联成模板的电路符号
模块背面材如采可透光玻璃,并拉大电池间间隙即为透光型模板,透光率多 寡由可透光间隙面积与模板面积比来决定,通常设计成无铝框方便与建筑物整合 应用,这种模块具有防水性质,可以是建材一体成型的 BIPV 专用模块,价格与 透光率有关。
模块内的单一电池电压几乎固定,不同面积会有不同输出电流,输出电流与 面积成正比,因此模板输出电压大小与电池数有关,输出电流大小与单一电池面 积有关。