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太陽能光伏組件企業如何選配接線盒

發布時間:2011年2月12日

 

   取之不盡,用之不竭的太陽能,因為其安全、干凈、環保而越來越受到人們的青睞。太陽能光伏產業成為全球競相追逐的朝陽產業,在中國,越來越多的企業加入到這個“逐日產業”當中來,中國已經成為全球第三大光伏制造基地,僅次于日本、德國。同時,也促進了太陽能相關零部件產業的發展,如太陽能光伏接線盒、光伏連接器、太陽能控制器、逆變器、蓄電池等等。太陽能光伏接線盒作為太陽能電池組件的一個重要部件,是介于太陽能電池組件構成的太陽能電池方陣和太陽能電池充電控制裝置之間的連接器,是一門集電子設計、機械設計和材料科學相結合的跨領域的綜合性設計,為用戶提供了太陽能電池板的組合連接方案。
  接線盒如何選取?接線盒的選擇主要看的信息應該是組件的電流大小,一個是工作的最大電流,一個是短路電流,當然短路電流時組件能夠輸出的最大電流,按照短路電流核算接線盒的額定電流應該是安全系數比較大的,按照最大工作電流算接線盒的話就是安全系數小一點。
  首先來講,我們必須確立的一個條件,不論是短路電流也好,還是最大工作電流也好,組件所標稱的數據都是在標準的測試條件下的數值即環境溫度 25℃,標準的光照強度1000W/m2,AM1.5條件下的測試數據。
    但是我們必須明確一點,組件發到不同地區,不同地區的光照強度會產生變化的,像西藏、寧夏及新疆等部分地區部分時間段的光照強度可能會達到1700W/m2左右,那么這個時候電池片的電流和電壓將會隨著光照強度的變化而變化,本人做過這一方面測試,當光照強度從1000-1300W/m2時,電流成線性上升的趨勢。
  因此,現在對于大多數的組件生產廠家來講沒有明確的選型標準,可能都是經驗值,有的選擇的標準是最大工作電流的1.25倍,有的選擇系數是1.3、1.4 但是我認為都沒有科學依據。
    筆者認為最科學的選擇依據應該根據應該拿出電池片的電流電壓隨光照強度的變化規律,必須了解你所生產的組件用在那個地區,在這個區域內的光照最強的時候是多大,然后對照電池片的電流隨光照強度的變化曲線,查處可能的最大電流,然后選擇接線盒的額定電流,應該比較科學。
    還有至于組件多少瓦,給我配一個這么多瓦的接線盒的說法是不確切的,如果你選擇156*156 的片子做組件,不論你的組件有幾片組成,目前所有的組件電池片的連接方式都是串聯的方式連接,因此電池片的性能已經決定了組件的電流大小,電壓就取決于組件的電池片的串聯數量,所以組件的電流大小是選擇接線盒的重要參數,開路電壓不是沒有用,只是參考一下就可以了,因為開路電壓有關的只是二極管的反向耐壓,一般的情況下都可以滿足,因為晶體硅電池的發電原理就是低電壓高電流,所以一定要關注接線盒的電流,非常非常重要的參數!接線盒重要的就是穩定性與可靠性,滿足長時間安全使用,因此接線的散熱性和二極管的節溫至關重要,只有節溫低,接線盒的結構散熱良好才能夠保證接線盒長期工作的可靠安全性。
    二極管節溫低有多方面益處,一方面是保證接線盒自身的安全,另一方面就是關系到組件的安全。接線盒都是經過認證的,從他的本身來講,材料大家用的都差不多,防護等級都是測試過的,只要是供應商不動材料腦筋,選接線盒的時候沒必要自己再去做環境試驗。
  因此對于組件廠選擇接線盒就關心兩個方面的指標就足夠了:
  第一方面就是二極管的額定電流節溫測試結果。
  由于二極管的節溫過高會導致二極管的本身的損壞和使用壽命的降低,大家對于半導體的壽命應該有所了解,同時對接線盒盒體的自身安全也是很大的威脅,另外溫度過高長時間可能會危及組件的安全,比如溫度過高可能會導致背板的松動等等。非常危險!
  目前市場流通的接線盒在75℃恒溫環境溫度,通過標稱的額定電流1小時,二極管節溫179℃以上,這是一個非常可怕的數據。做組件的朋友都知道,組件層壓的溫度應該在150℃左右,179℃這個溫度可想一下有多么危險,因為我們測量的都是二極管箱體表面溫度,二極管芯片的溫度會更高,二極管的管腳都是銅,銅的導熱系數遠遠高于塑料封裝材料的導熱系數,因此接線端子的溫度會非常高,目前很多接線盒廠家為了降低二極管在盒體內部的節溫,把接線端子設計的非常大,為了把二極管工作的熱量傳導到端子上,可以滿足二極管在做TUV測試時的節溫要求,但是熱量因為是塑料殼體,熱量是散發是非常慢的,這樣的話,滿足TUV測試時沒有問題的,因為測試的條件是通額定電流1h,另外就是通額定電流的1.25倍1h,這時不計算二極管的節溫了,很多目前市場上的接線盒此時的節溫已經在200℃以上,接線盒本身可能會受熱變形,但是此時按照標準判定合格的標準只是看看二極管的功能性,不看其他的。但是組件在實際應用過程當中,發生遮蔽效應的時間是不確定的,因此如果長時間工作的話,熱量散發不出來,長時間積累,對接線盒本身的安全潛在的威脅巨大,并且導致背板粘接層松軟的可能性也是完全存在的。
     第二方面就是要關心接線盒的整體電阻,因為這個涉及到功率的損耗,測試可以這樣,把接線盒的連接器正負極連接到一起,然后用微歐表測量兩側端子頭部的整體電阻,這個電阻值就是接線盒長期工作包括導線在內的整體電阻,電阻越大的盒子功率損耗越大,非常不利!目前156多晶的240W以上組件大多用的都是雙排二極管設計,由于考慮認證時二極管的節溫要滿足測試,接線端子設計的非常大,因此導致接線盒的整體電阻都比較大,通常情況下目前市場上的產品電阻均大于13毫歐。這么大的電阻功率損耗對于組件來說也是一個相當可怕的數據。





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