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太阳能电池组件与阵列.


(2)太阳能电池组件的检验测试 测试标准:GB/T 9535-2006《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。
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。
(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。
玻璃壳体式 1-玻璃壳体;2-硅太阳能电池;3-互连条;4-黏结剂
5-衬底;6-下底板;7-边框胶;8-电极接线柱
底盒式 1-玻璃盖板;2-硅太阳能电池;3-盒式下底板;4-黏结剂
5-衬底;6-固定绝缘胶;7-电极引线;8-互连条
4. 太阳能电池组件的设计——板型设计
电池组件不论功率大小,一般都是由36片、48片、54片、60片 和72片等几种串联形式组成。常见的排布方法有4片9片、6片 8片、6片9片、6片10片和6片12片等。
5. 太阳能电池组件的设计——封装结构 常见的有玻璃壳体式、底盒式、平板式、全胶密封式等
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 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
3. 太阳能电池组件的设计——连接方式
串联连接,并联连接,串、并联混合连接方式
根据标称工作电压确定 单片电池的串联数; 根据标称输出功率(或 工作电流)确定单片电 如果单体电池的性能池是的一并致联的数,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 输出电压的情况下,使输出电流成比例增加;串、并联混合方 式既可增加输出电压又可增加输出电流
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。
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/cm
⑧ 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。
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。
光伏发电技术基础
山东理工职业学院
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
若干单体电池
(b)组件
(c)方阵
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. 太阳能电池组件的技术要求和检验测试
(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/T 9535—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 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)。
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