光伏组件带旁路二极管的太阳能组件遮挡特性的研究概要

阴影条件下光伏组件旁路二极管优化配置研究发表时间：2016-08-16T16:09:15.847Z 来源：《低碳地产》2015年第16期作者：李岩[导读] 当一层二极管数量为72和二层数量为8时，输出功率最大。

当一层二极管数量为24和二层数量为8时，输出功率较大且成本较低。

李岩江苏南京 210000【摘要】由于全球环境问题和能源危机日益加重，太阳能因其储量大、分布广、绿色环保等优势得到广泛应用。

整个光伏系统的源泉就是光伏阵列。

基于旁路二极管配置不足的基础上，在经过对阴影条件下光伏组件的分析，提出了旁路二极管配置的优化策略，建立了适用于阴影条件下光伏组件排列的新模式。

【关键词】阴影；光伏组件；旁路二极管；优化配置在光伏阵列的运行过程中，阴影问题是不可避免的，且对光伏发电效率产生了重要影响。

解决阴影问题的最基本方法之一就是给光伏组件配置旁路二极管，旁路二极管不仅可以减少阴影条件下光伏阵列的输出损耗，而且可以减轻“热斑效应”的强度。

因此，优化光伏组件旁路二极管的配置问题，对光伏组件的输出效率、系统的安全性、可靠性等有重要的意义。

一、优化旁路二极管配置的意义太阳能作为可再生资源，被全球专家认定为最有发展前景的绿色资源，光伏发电成为全球趋势。

据数据统计得知，全球累积装机容量将从2014年的175.4GW上升到2015年的月223.2GW。

我国太阳辐射地区广，太阳能源丰富，发电产业前景广阔。

光伏阵列的输出受到太阳辐射强度和环境等因素的影响，太阳辐射不均匀，即产生局部阴影时，光伏阵列的输出特性更为复杂。

当光伏组件被局部阴影遮挡时，遮挡区域的电池元可能会发生热斑效应。

虽然旁路二极管配置避免了热斑效应，但是传统的计算最大功率的方法因此失效，无法对全局峰值和局部峰值作出判断。

若能掌握阴影条件下光伏阵列的排列特性，就可以验证最大输出功率的有效性。

光伏阵列由许多光伏模经固定的组合方式串联组成，分布区域广，在固定的串联方式下，当局部阴影产生时，光伏模组之间的影响会更加明显，使输出率大大减少。

光伏组件中旁路二极管之关键作用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＝8.46A2、选用10SQ030型二极管最大返偏电压为：VRRM=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。

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。

太阳能光伏组件热斑效应的检测与控制措施研究在光伏组件长期运行过程中，会出现一些影响光伏组件性能的质量问题，如“热斑效应”、“EV A黄变”、“隐裂”等，直接影响到光伏组件的发电效率和使用寿命，从光伏组件性能的统計数据来分析，其中“热斑效应”对光伏组件性能影响最大，已成为导致光伏组件损坏、发生火灾、发电功率下降的主要因素，对光伏发电项目经济效益，光伏电站安全运行等都带来了严重影响。

因此，为了控制“热斑效应”的危害，我们通过仿真实验、研究分析其形成原因，制定有效的控制措施，保证光伏光伏组件发电项目的安全、高效运行。

标签：光伏组件；热斑效应；控制措施1 引言能源是推动当今社会前进的动力，传统的煤炭、石油、天然气等化石能源及新兴的核能、风能、太阳能、地热能源等共同推动着社会的进步，现当人们拼命消耗能源，发展经济时，我们也面临着一个新的困境，一是传统能源数量逐渐减少，二是在使用这些传统能源时，这些能源所产生的排放物对环境造成的危害问题也变得日益突出。

在这个时候，人们都希望有一种无污染、无排放、可再生的能源，希望可以通过这种能源来替代原有的类的能源供给结构，以保障今后的可持续发展。

这时太阳能获得了人们的关注，这主要因为太阳能资源丰富，取之不尽、用之不竭、无污染且能为人类自由开发利用的天然资源。

太阳能光伏发电就是利用太阳能组件直接将太阳能转变成电能，运用的是光生伏特效应原理，根据此原理，太阳能组件吸收太阳辐射能量，将太阳光能转化为电能，最后通过一系列的转变处理，将此电能转换成我们可以直接利用的电能的过程。

光伏发电系统中的主要设备包括光伏组件、汇流箱、逆变器、升压变压器、电力电缆及监控系统等，而在这些设备里，光伏组件是光伏发电系统中最核心的设备，光伏组件光电转换率的高低和使用寿命直接决定了太阳能光伏发电阵列发电量和经济效益的多少，因此提高光伏组件的光电转换效率和使用寿命是太阳能光伏发电项目成功的关键。

在光伏组件长期运行过程中，会出现一些影响光伏组件性能的质量问题，如“热斑”、“EV A黄变”、“隐裂”等，直接影响到光伏组件的发电效率和使用寿命，从光伏组件性能的统计数据来分析，其中“热斑效应”对光伏组件性能影响最大，已成为导致光伏组件损坏、发生火灾、发电功率下降的主要因素，对光伏发电项目经济效益，光伏电站安全运行等都带来了严重影响。

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。

光伏组件旁路二极管工作电压
光伏组件（太阳能电池板）中的旁路二极管主要用于减少阴影或污染造成的热斑效应。

当组件的一部分被遮挡时，未遮挡部分仍会产生电流，而被遮挡部分则无法有效发电，可能会因电流无法流通而产生过热，导致损坏。

旁路二极管的作用是在这种情况下提供一个低阻抗路径，使得电流可以绕过受阻的电池片，从而保护电池片不受过热的损害。

旁路二极管的工作电压是指二极管开始导通并允许电流流过的电压点。

这个电压通常高于太阳能电池的正常工作电压，但低于电池的短路电压。

在正常光照条件下，旁路二极管不会导通，因此对光伏组件的整体效率影响很小。

只有当电池片部分遮挡，产生的电压降超过了二极管的正向导通电压时，旁路二极管才会工作。

旁路二极管的正向导通电压一般在0.6V至0.7V之间，这是硅二极管的典型导通电压。

但是，为了确保光伏组件在不同工作条件下都能可靠地工作，制造商会选择具有适当额定电压的旁路二极管，以适应不同的环境和操作条件。

在选择和设计光伏组件时，旁路二极管的选择非常关键。

它们必须能够承受组件在最极端条件下产生的最大电
压，同时还要有足够的电流承载能力来处理可能流过的电流。

此外，为了提高系统的整体效率，旁路二极管的选择还要考虑到其正向压降，因为这会影响到光伏组件的输出功率。

总的来说，旁路二极管的工作电压是一个关键参数，它决定了二极管何时开始工作以及如何影响光伏组件的性能。

正确选择和配置旁路二极管对于确保光伏系统的可靠性和效率至关重要。

组件中旁路二极管和防反充二极管
太阳能电池也是一种二极管，它的伏安特性如下图所示：
图示中太阳能电池的反向击穿电压在17V左右。

反向击穿电压与电池片的厚度有关，不同厚度的电池片击穿电压会不同。

一般不会低于10V。

一、旁边二极管的必要性
当组件中有一片电池片被挡时，如下图所示：
1、当负载短路时，组件电压超过电池片的反向击穿电压，则组件的所有功率都作用在被遮挡的电池片上。

2、当负载不是短路，组件电压超过电池片的反向击穿电压，则组件的所有功率被被遮挡的电池片和负载分担。

3、当负载不是短路，比如是一个蓄电池，被挡电池片没有反向击穿，则被挡电池片上的电阻很大，电流很小，功率当然也是很小。

处于1、2两种情况都有可能产生热斑效应。

处于3时不会发生热斑效应。

如果没有旁路二极管，当负载短路，则整串组件的电压都会加到被遮挡电池片上，电池片很容易反向击穿，可能产生热斑效应。

加上旁路二极管后，上图Ux的值不会超过0.6V。

相当于，只有整串组件的一半电压作用在被遮挡的电池片上。

该电池片不会反向击穿，不会产生热斑效应。

二、防反充二极管的必要性。

多路组件并联，则其它的组件都会给它供电。

可能会产生热斑效应。

不会产生热斑效应。

三、两串17V组件并联的两种方案：
方案1：
该方案加工难度大。

方案2：
该方案当其中一个串联支路被遮挡，与它并联的一串会给它供电，但不会产生太
高的热量，不至于会出现热斑现象。

（推荐）
日期：10.11.30。

光伏电站旁路二极管应用失效分析杨松;诸荣耀;沈道军;罗易;李春阳;王仕鹏;黄海燕【摘要】主要研究光伏电站中经常出现的集中区域多接线盒二极管失效、零星接线盒内部二极管全部失效、正反偏置电压对二极管的性能影响、ESD静电能力对二极管性能的影响,以及正常发电光伏组件出现热斑等异常现象时旁路二极管的工作状态.通过相关探索性试验,进一步破析二极管从失效初期到最终失效的发展过程和因素,以便确定电站在不同工作状态下对二极管工作可靠性的要求,并在此基础上作出总结.【期刊名称】《太阳能》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】11页(P36-46)【关键词】光伏组件;光伏电站;二极管;热斑效应;ESD静电能力;光伏接线盒【作者】杨松;诸荣耀;沈道军;罗易;李春阳;王仕鹏;黄海燕【作者单位】浙江正泰新能源开发有限公司;浙江正泰太阳能科技有限公司;浙江正泰新能源开发有限公司;浙江正泰新能源开发有限公司;浙江正泰新能源开发有限公司;浙江正泰新能源开发有限公司;浙江正泰太阳能科技有限公司;浙江正泰太阳能科技有限公司【正文语种】中文0 引言太阳能光伏组件用旁路二极管的可靠性一直受到业界的广泛关注，随着全球太阳能光伏电站组件使用数量的增加和使用时间的推移，系统部件的可靠性问题逐步显现。

光伏组件的生产制成、系统安装和电站运行等不同阶段，因产品质量与外界环境及施工等因素均可造成旁路二极管失效(包括二极管的应用选型不当)，给太阳能光伏电站的正常运行和工作寿命带来极其不利的影响。

正泰作为光伏电站的投资建设单位，曾多次同接线盒厂家、二极管厂家、光伏组件生产商合作，一同参与太阳能电站二极管失效事故的处理，分析不同二极管厂家产品的若干二极管失效案例，从中找到一些失效原因和规律，但也存在着不少需试验确认的失效因素和改善措施。

为此，正泰新能源开发有限公司在屋顶510 kWp光伏电站现场与公司内部实验室对电站应用中发生二极管失效的情况进行了多项探讨性试验。

光伏组件问题系列总结——部分遮挡对组件输出特性的影响1.0绪论众所周知，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，研究这些因素的影响不仅对制造晶体硅太阳电池组件有指导作用，而且也有利于人们正确判断光伏发电系统输出降低或失效的原因。

国外曾经有人报道一些在现场用了10到15年的组件电特性已经恶化。

其I-V特性曲线已经和一些普通的光伏组件差别很大，而这种变化的I-V曲线可以用来分析晶体硅太阳电池组件输出降低的原因。

本文主要讨论了遮挡部分电池组件输出特性的影响，并用计算机对核过程进行了模拟。

2.0模拟方法在晶体硅太阳电池组件中，当有电池被遮挡时，组件的输出特性可以用下式表示：这些参数估算时可以用一些参数代替：n=1.96，I0=3.86X10-5（A）,Rsh=15.29（Ω）。

a=2.0x10-3，Vbr=-21.29（V），nn=3.R3=0.008.组件中有电池被遮盖时的电路可以用图片三来表示，正常的电池和被遮盖住的电池在组件中是串联关系，因此电压V和电流I满足以下等式：组件中电池被遮挡时的模拟电路其中，Iph1代表组件中普通电池的光电流，Iph2代表遮挡电池产生的光电流，与等式（2）中的遮挡透过率有关系，例如，当遮挡透过率为35%时，Iph2是Iph1的0.35倍。

通过解（3）-（6）式可以计算出I-V的特性。

二、实验图2（a）和（b）是通过改变阴影透过率的情况下分别计算和实际测量的I-V特性曲线。

当组件上的一个电池用不同的透过率（一个组件由36块电池组成）时，短路电流大致变化不大。

结果是透过率越低，电流随着电压的升高下降越快。

另一方面，开路电压基本上相同。

由图可看出：测量结果与计算的结果相吻合。

图2以遮挡透过率为变量的I-V特性曲线（遮挡电池数：1）（a）计算结果，（b）测量结果图3（a）和（b）是通过改变遮挡的电池数目（阴影透过率都为35%）来计算和测量I-V的特性。

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。

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。

太阳能电池组件并联旁路二极管焊接太阳能电池组件并联旁路二极管焊接？哎呀，别看名字一堆技术词，听着复杂，其实一弄就懂！咱们今天就聊聊这个事，肯定让你明白得透透的，顺便还让你笑一笑，轻松愉快地学会它。

毕竟，谁说电池焊接不能带点儿幽默呢？好啦，不绕弯子了，咱们开始吧。

首先啊，太阳能电池板就像是咱们家的“小太阳”，它们可是负责将太阳的光变成电能的“能手”！你看看那日头一照，电池板瞬间就有了“充电的能力”。

但，嘿，这可不是完美无缺的东西。

太阳能电池板也有它的“脾气”。

如果遇到阴影遮住某一块电池，可能会导致电池性能下降，影响整个电池板的效率。

怎么办呢？咱们得靠旁路二极管来帮忙。

它就像是一个“保镖”，帮助电流绕过那些被阴影遮挡的电池，避免整个电池组出问题。

简而言之，旁路二极管就是在电池板不顺的时候，给它开个“后门”，让电流继续畅通无阻。

说到这里，大家是不是都明白了？可是，这旁路二极管咋安装呢？嗯，这就得提到焊接了。

焊接是个技术活儿，不过也不是什么高深的东西。

大家不要紧张，焊接就是把两根导线或电子元件通过加热的方式，熔化焊锡连接起来。

焊接的过程就像是我们在厨房里炒菜一样，温度掌握得好，材料配合得对，就能做好，省心又高效。

你得先准备好旁路二极管和相应的工具，像焊锡、烙铁这些都是必不可少的。

找个安静的地方，最好是通风好的，安全第一。

烙铁拿到手上，注意温度别过高，过高的话，电池板可就会受不了，咱们的“小太阳”也会感到“伤心”！把旁路二极管的小脚对准电池板的接点，烙铁加热焊锡，让它们紧紧地“搂抱”在一起。

这时候，记住，别心急，要稳稳当当，给点时间让它们牢固地黏合。

焊接完成后，用万用表检查一下，确保连接处没有短路，电流可以顺畅流通。

其实焊接过程中，很多人都会碰到一些小问题，比如焊接不牢、焊锡太多、或者有时候线路没接好，导致电流不通。

这时候可别急，慢慢来，反复检查，不要嫌麻烦，细心一点就能搞定。

其实啊，焊接这活儿，跟做人有点像，你做得细致一点，效果自然也好；做得粗枝大叶，结果可能就得“返工”了。

利用二极管针对太阳能电池板串联电路,设计防止光斑效应的电路1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从以下角度展开：随着太阳能电池板的不断发展和广泛应用，人们对其效率和可靠性提出了更高的要求。

然而，在现实应用中，太阳能电池板串联电路可能会遇到光斑效应的问题，这对发电效率和长期稳定性都会造成影响。

因此，设计一种电路来防止光斑效应成为了一个重要的课题。

光斑效应是指当太阳光照射到太阳能电池板表面时，由于光照不均匀导致的电流不匹配现象。

具体来说，当某个区域的光照强度较高时，该区域辐射出的电流会比其他区域的电流大，从而导致串联电路中流过此区域的电流小于其他区域。

这样一来，整个串联电路的效率就会受到影响，甚至可能导致热点效应、烧损和损坏。

为了解决光斑效应问题，我们可以利用二极管的特性来设计一种电路。

二极管是一种半导体器件，具有只允许单向电流流动的特性。

通过合理地选择和布置二极管，我们可以充分利用其单向导通特性，将从高光照区域到低光照区域的电流进行平衡和均衡。

本文将重点介绍二极管的原理和作用，以及太阳能电池板串联电路在面临光斑效应时的问题与挑战。

接下来，我们将探讨设计防止光斑效应的电路的必要性，并提出一种利用二极管针对太阳能电池板串联电路的设计方案。

通过阅读本文，读者将能够深入理解光斑效应问题，并掌握一种有效的解决方案，以提高太阳能电池板串联电路的性能和可靠性。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构的目的是为了向读者介绍本篇文章的整体组织和内容安排，帮助读者更好地理解文章的主要观点和后续的论证。

在本文中，将按照以下结构展开讨论：1.介绍引导部分：首先，我们将会在引言部分简要介绍本文的主题和背景，引起读者的兴趣，并对太阳能电池板串联电路的光斑效应问题进行概述。

2.主体部分：正文部分将分为两个主要的章节，分别是二极管的原理和作用以及太阳能电池板串联电路的问题与挑战。

首先，我们将详细介绍二极管的工作原理和在电路中的作用，以便读者能够理解二极管在设计防止光斑效应的电路中的应用。

肖特基在太阳能电池组件中的运用太阳能电池组件里的二极管分为旁路二极管( bypass diode )和防反充电二极管(block ing diode) 。

一：旁路二极管(bypass diode ):当其中某个被遮挡，该组件产生的能量将远小于串联回路里其他组件产生的能量，同时还将作为负载并消耗其它组件产生的能量。

被遮蔽的太阳电池组件还会发热，产生热斑效应。

这种效应严重的能破坏太阳电池。

为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏，在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管( bypass diode )，以避免能量损耗和保护太阳能组件电池。

”如上图，当有部分太阳能电池组件被遮挡时，电流通过旁路二极管( 流出，既避免了热斑效应，又降低了在被遮挡组件上的能量损耗。

对旁路二极管(bypass diode )的选择上要遵循以下原则：1.热阻系数越小越好。

2.正向压降越小越好。

3.正向耐电流越大越好。

4.反向漏电流越小越好。

5.温度特性曲线要好。

6.ESD特性要好。

bypass diode )Diode大功率太阳能电池组件是由若干个小功率的电池组件串并联而附某公司对该类器件的参数要求。

Rectifier Overview for Solar ApplicationsVaR= 20 ” 1SOVI FAV=3'40AV F = 0,&5 - 0 G5V Fs ■ 150T CAxial / Pack hi gin TmmDmr君ture Suhotlk好VBR= 45 * 2C0VI FAV= 3 _ 4-OAV F = 0.55 ” 0.95V丁皿-175=C* 200=0Axirfl / Puwv&r PackPassivated RectlflcrV&R= 50 - 1000V 'FAV= 3 - 16AV F = 0,90 - 1.10VTjm… = 150'CAxial / Power Pas亡k VfiP= 50 - 1O0QV11-执斗=3 - 1 6AV F = 0,90 - 1,10V Axial i Power f J aek二：防反充电二极管(blocking diode ):晚上的时候，太阳能电池组由于得不到光照，产生不了电流，组件上的电势降为零。

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。

新旧标准中两种旁路二极管热性能试验方案的分析和比较摘要：光伏组件国际标准IEC 61215：2016中MQT18.1 将旁路二极管热性能试验的方法从旧版的稳态法改为了瞬态法。

本文按照两个版本标准中的旁路二极管试验要求搭建了两套试验平台，进行了多次试验，将得到的测试数据对比分析，结论表明新版标准中所采用的瞬态法测得数据比旧版标注中所采用的稳态法更加严格，对厂商提出了更高的要求。

关键词：光伏；旁路二极管；结温Keywords：photovoltaic；bypass diode；junction temperature；1 引言太阳能组件是将太阳能转化为电能的重要器件，为解决能源危机提供了优良的解决方案。

然而，在太阳能组件中的一片或多片电池片被阴影遮挡或损坏时，会形成热斑效应，不仅会导致太阳能组件的老化和功率衰减，而且极易引发火灾等危险。

因此，太阳能组件中会加入旁路二极管，让正常光照电池片所产生的电流从二极管流出，减弱热斑效应。

在国际标准 IEC 61215 中就专门设立了旁路二极管热性能试验的项目来考核太阳能组件中旁路二极管性能的优劣。

IEC 61215 在 2016 年发布了新版标准，在新版标准中采用了与 2005 版标准完全不同的试验方案，因此有必要对 2005 版及 2016 版 IEC 61215 标准中旁路二极管热性能试验进行详尽的分析。

2 IEC61215：2005 旁路二极管试验平台2.1 试验原理IEC 61215：2005 中 10.18 bypass diode thermal test 给出了稳态法测试方案，通过测量旁路二极管的壳温，采用二极管生产商所提供的热阻系数，利用公式（1）计算旁路二极管的结温。

Tj = Tcase + RTHjc × UD × ID （1）式中Tj：结温；Tcase：壳温；RTHjc：热阻；UD：压降；ID：电流。

2.2 试验设备将待测太阳能组件放置在高温环境箱中，通过直流稳压源为待测太阳能组件提供稳压电流，利用数字万用表测量旁路二极管两端的压降。

光伏旁路二极管概述光伏旁路二极管（Photovoltaic Bypass Diode）是太阳能光伏发电系统中的重要组件之一。

它的作用是保护光伏电池板不受阴影、灰尘或其他故障元件的影响，确保整个系统的稳定运行。

本文将详细介绍光伏旁路二极管的原理、结构、工作原理以及在光伏发电系统中的应用。

原理光伏旁路二极管基于PN结原理工作，由p型和n型半导体材料组成。

当太阳能电池板受到阴影覆盖或部分面积损坏时，该区域产生的电流会减少，导致整个电池板输出功率下降。

此时，旁路二极管会起到一个“旁路”的作用，使绕过损坏区域的其余部分仍能正常工作。

结构典型的光伏旁路二极管由三个主要部分组成：p型半导体、n型半导体和金属接触层。

•p型半导体：富含正电荷载流子（空穴）。

•n型半导体：富含负电荷载流子（电子）。

•金属接触层：用于连接外部电路。

这三个部分的结合形成PN结。

当光伏电池板正常工作时，PN结处于正向偏置状态，光伏电池板的输出功率通过旁路二极管流入外部电路。

当存在阴影或损坏区域时，PN结会自动变为反向偏置状态，使损坏区域的电流绕过旁路二极管，从而保护整个系统。

工作原理光伏旁路二极管的工作原理可以通过以下步骤来说明：1.光照条件下：太阳光照射到光伏电池板上，激发p型半导体中的空穴和n型半导体中的电子。

2.正向偏置状态：在正常工作情况下，PN结处于正向偏置状态。

此时，空穴从p型半导体流入n型半导体，而电子则从n型半导体流入p型半导体。

这样就形成了一个闭合回路，使得光伏电池板产生输出功率。

3.反向偏置状态：当遇到阴影或损坏区域时，PN结会自动变为反向偏置状态。

此时，空穴从n型半导体流入p型半导体，而电子则从p型半导体流入n型半导体。

这样就形成了一个开路状态，使损坏区域的电流绕过旁路二极管，保护整个系统。

应用光伏旁路二极管在光伏发电系统中起到了重要的保护作用。

以下是一些典型的应用场景：1.阴影遮挡：当太阳能电池板的一部分被树木、建筑物或其他障碍物遮挡时，旁路二极管可以确保其余部分仍能正常工作，提高系统的整体效率。

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。