旁路二极管 Bypass diode 作用探讨
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：
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太阳能电池板选择
太阳能电池板选择 太阳能电池的最大功率Pmax=开路电压×短路电流，这是它们的理想功率，而平时大家衡量太阳能电池的是额定功率Pm。实际中额定功率是小于最大功率的，主要是由于太阳能电池的输出效率u只有70%左右。在使用中由于受光强度的不同，所以不同时刻的功率也是不同的，根据实验数据它的实际平均功率P=。如果太阳能电池要直接带动负载，并且要使负载长期稳定的工作，则负载的额定功率为Pr=。如果按照负载的功率选择太阳能电池的功率则电池的功率为：Pm=。就是说太阳能电池的功率要是负载功率的倍。 在选择太阳能电池的功率时,应合理选择负载的耗电功率,这样才能使发电功率与耗电功率处于一种平衡状态。当然太阳能电池的发电功率也会受到季节、气候、地理环境和光照时间等多方面因素的制约。 蓄电池的使用（这里仅以夏季为例,介绍太阳能电池与蓄电池在一般情况下的使用）蓄电池是一种储存电能的容器,常被作为其它电路的“能源基地”。由于太阳能电池所产生的电力有限，因此要尽可能的扩大“基地”的储电容量，但也不能无限扩大，因为太阳能电池只能在白天发电，其日发电量M＝发电功率（最大输出功率）×有效光照时间×发电时间，由此它的日电量等于输出电流与有效光照时间的乘积,即:C=IH(Ah)。而蓄电池的容量则使放电时间和放电电流的乘积，因此计算公式为：C=IH(单位Ah，就是额定1A的电流放电一小时)。那么太阳能电池和蓄电池在容量和电量上使如何计算的呢？我们可以通过电功率公式:P=IU演化为:P=Iuh/h=CU/h。
例如:有一块单晶硅电池的组件，最大的输出功率Pm(额定功率)为25W，峰值电压(额定电压)Ump为，峰值电流(额定电流)为，开路电压为21V，短路电流为Isc为，某地区有效光照时间为12小时，求太阳能电池一天的发电量和所需的蓄电池的容量。 已知:Pm=25w,h=12h,U=,太阳能电池的发电效率为:u=,蓄电池的补偿值为n= 太阳能电池的发电量:M=Pm×h×u=25×12×=210W
旁路二极管在太阳能电池组件中的关键作用
旁路二极管在太阳能电池组件中的关键作用 一、热斑效应 一串联支路中被遮蔽的太阳能电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳能电池组件所产生的能量。被遮蔽的太阳能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能电池。有光照的太阳能电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。为了防止太阳能电池由于热斑效应而遭受破坏，最好在太阳能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＝8.46A 2、选用10SQ030型二极管 最大返偏电压为：VRRM=30vIAV＝10AVF＝0.55V TJ＝-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。
9-组件热斑效应的原因与防护之欧阳家百创编
组件热斑效应原因和运维防护措施 欧阳家百（2021.03.07） 曹晓宁1闻震利2吴达1 ( 1. 中广核太阳能开发有限公司 100048;2. 镇江大全 太阳能有限公司 212211) 摘要：光伏电站中组件在运行中存在很多因素引起功率损耗并可能导致安全问题，热斑效应会造成组件功率的大幅度下降，而且是比较严重的安全隐患。在组件生产过程、现场施工和运行维护中可以对技术指标提出要求或采取相应的措施来防护热斑效应。为了减少运维工作量，提供效率，监控系统可以对组件的电流和电压进行监测并进行逻辑判断，可帮助运维人员进行针对性的排查，提高光伏电站运行的安全可靠性。 光伏发电是人类解决能源危机和环境问题的必由之路，在过去的二十年里光伏发电产业有了迅猛的发展，权威能源机构预测在本世纪中叶光伏发电会能为人类主要的供电方式之一。太阳电池组件是光伏电站的核心元件，组件的性能和安全可靠性直接决定了光伏电站的运行效率。目前组件的标称功率是在标准测试环境下（标准条件具体是指：温度25℃，光谱分布AM1.5，辐照强度是1000W/m2）的发电功率，而在实际运行环境中，由于温度、辐照强度、光谱失配等因素会影响组件的实际发电功率。在实际应用中，组件的阴影遮蔽是不可避免的问题，阴影遮蔽会造成功率损失，而且会导致局部发热，产生安全隐患，即热斑效
应。本文对热斑的成因和热斑效应的防护措施进行探讨。 1、热斑效应 晶硅组件是由多个太阳电池片串联组成，当串联支路中的一个太阳电池被遮挡时，将被当作负载消耗其他的太阳电池所产生的能量，被遮蔽的太阳电池此时会严重发热，称为热斑效应，如图1所示。热斑效应会严重影响组件的输出功率，同时会破坏太阳电池的性能。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，热斑效应时组件温度分布如图2所示，可以看到被遮挡电池的温度明显高于其它电池。 图1 热斑效应原理示意图 图2 热板效应时组件的温度分布图 2、热斑效应的防护措施 组件中电池片的电流失配、电池片破损、组件虚焊和污损遮挡等原因都会引起电池发热，为了防止热斑效应对光伏电站造成发电量损失及对太阳电池造成损伤，应该在组件生产、现场施工和运行维护过程中采取相应的措施来减少热斑效应发生的风险，降低其危害。 2.1组件生产过程控制 热斑 热斑
太阳能电池板选择
太阳能电池板选择
太阳能电池的最大功率 Pmax=开路电压×短路电流， 这是它们的理想功率， 而平时大家衡量太阳能电池的是额定功率 Pm。实际中额定功率是小于最大功率 的，主要是由于太阳能电池的输出效率 u 只有 70%左右。在使用中由于受光强 度的不同，所以不同时刻的功率也是不同的，根据实验数据它的实际平均功率 P=0.7Pm。如果太阳能电池要直接带动负载，并且要使负载长期稳定的工作， 则负载的额定功率为 Pr=0.7Pm。 如果按照负载的功率选择太阳能电池的功率则 电池的功率为： Pm=1.43Pr。 就是说太阳能电池的功率要是负载功率的 1.43 倍。 在选择太阳能电池的功率时,应合理选择负载的耗电功率,这样才能使发电功 率与耗电功率处于一种平衡状态。当然太阳能电池的发电功率也会受到季节、气 候、地理环境和光照时间等多方面因素的制约。
蓄电池的使用（这里仅以夏季为例,介绍太阳能电池与蓄电池在一般情况下的使用）
蓄电池是一种储存电能的容器,常被作为其它电路的“能源基地”。由于太 阳能电池所产生的电力有限，因此要尽可能的扩大“基地”的储电容量，但也不 能无限扩大，因为太阳能电池只能在白天发电，其日发电量 M＝发电功率（最 大输出功率）×有效光照时间×发电时间，由此它的日电量等于输出电流与有效 光照时间的乘积,即:C=IH(Ah)。而蓄电池的容量则使放电时间和放电电流的乘 积，因此计算公式为：C=IH(单位 Ah，就是额定 1A 的电流放电一小时)。那么 太阳能电池和蓄电池在容量和电量上使如何计算的呢？我们可以通过电功率公 式:P=IU 演化为:P=Iuh/h=CU/h。
基于PLC控制的窑炉温度控制系统设计 2
毕业设计（论文） 题目：基于PLC的立体保险柜控制系统的设计 系（部）：机械电子工程系 专业班级：机械一 姓名：汤其东 学号：12242513503 指导教师：陈洪亮 2013年 4月 6日 前言 PLC即可编程逻辑控制器（可编程控制器件）。 1
可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 可编程逻辑控制器具有以下鲜明的特点。 1.使用方便，编程简单 2.功能强，性能价格比高 3.硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强 4.可靠性高，抗干扰能力强 5.系统的设计、安装、调试工作量少 6.维修工作量小，维修方便 21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。 随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。其中，温度是一个非常重要的过程变量。例如：在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域，都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行控制[1]。这方面的应用大多是基于单片机进行PID控制,然而单片机控制的DDC系统软硬件设计较为复杂,特别是涉及到逻辑控制方面更不是其长处,然而PLC在这方面却是公认的最佳选择。 目录 第一章炉窑温度控制系统设计的内容及要求 (4)
热斑耐久试验
10.9 热斑耐久试验 a) 10.9.1 目的 确定组件承受热斑加热效应的能力，如这种效应可能导致焊接熔化或封装退化。电池不匹配或裂纹、内部连接失效、局部被遮光或弄脏均会引起这种缺陷。 b) 10.9.2 热斑效应 当组件中的一个电池或一组电池被遮光或损坏时，工作电流超过了该电池或电池组降低了的短路电流，在组件中会发生热斑加热。此时受影响的电池或电池组被置于反向偏置状态，消耗功率，从而引起过热。 图6描述了由一组串联电池构成的组件的热斑效应，该组件中电池Y被部分遮光。Y消耗的功率等于组件电流与Y两端形成的反向电压的乘积。对任意辐照度水平，在短路时消耗的功率最大，此时加于Y的反向电压等于组件中其余(S-1)个电池产生的电压，在图6中用Y 的反向I-V曲线和(S-1)个电池的正向I-V曲线的映象的交点处的阴影矩形来表示最大消耗功率。 由于不同电池的反向特性差别很大，有必要根据其反向特性曲线与图7所示的“试验界限区”的交点，把电池分成电压限制型(A类)或电流限制型(B类)两类。 图6所示的一个损坏或遮光电池的最大功率消耗的情况属A类，这种情况发生在反向曲线和(S-1)个电池的正向I-V曲线的映象在最大功率点相交。 作为对比，图8表示一个B类电池在完全遮光时的最大功率消耗。
应该注意，此时消耗的功率可能仅是组件总有效功率的一部分。 c) 10.9.3 电池内部连接的分类 光伏组件中的太阳电池可以以下列方式之一进行连接： 串联方式：s个电池呈单串串联连接(图6)； 串联-并联连接方式：即将p个组并联，每组s个电池串联(图9)； 串联-并联-串联连接方式：即b个块串联，每个块有p个组并联，每组s个电池串联(图10)。 如果有旁路二极管，由于限制了其所连接电池的反向电压，因此也算做被试验电路的一部分。每一种结构需要一种特殊的热斑试验程序。组件短路时其内部功率消耗最大。 注：当保护电路元件二极管被短路时，其的内部消耗功率最大，此时通常伴随整个组件被短路。如果组件无旁路二极管，应检查制造商的指南，是否有安装旁路二极管前可串联使用的最大组件数量。如果推荐的可串联使用的最大组件数量大于1,则本部分后续试验应该采用推荐的串联组件来进行，此时在5h曝晒过程中，应将提供功率电流设定在I MP。 d) 10.9.4 装置 a) 辐射源1，稳态太阳模拟器或自然光，辐照度不低于700W·m-2，不均匀度不超过±2%，瞬时不稳定度在±5%以内。 b) 辐射源2，C级(或更好)的稳态太阳模拟器或自然光，其辐照度为1000W·m-2±10%。
光伏系统试题
一．选择题（每题2分，共15题） 1．太阳能光伏发电系统的最核心的器件是__C____。 A．控制器B. 逆变器C．太阳电池D.蓄电池 2.太阳能光伏发电系统中，__A____指在电网失电情况下，发电设备仍作为孤立电源对负载供电这一现象。 A．孤岛效应B. 光伏效应C．充电效应D.霍尔效应 3.在太阳电池外电路接上负载后，负载中便有电流过，该电流称为太阳电池的__C____。 A．短路电流B. 开路电流C．工作电流D.最大电流 4,. 蓄电池放电时输出的电量与充电时输入的电量之比称为容量__D____。 A．输入效率B. 填充因子C．工作电压D.输出效率 5. 蓄电池使用过程中，蓄电池放出的容量占其额定容量的百分比称为__D____。 A．自放电率B. 使用寿命C．放电速率D.放电深度 6. 在太阳能光伏发电系统中，太阳电池方阵所发出的电力如果要供交流负载使用的话，实现此功能的主要器件是___B___。 A．稳压器B. 逆变器C．二极管D.蓄电池 7. 当日照条件达到一定程度时，由于日照的变化而引起较明显变化的是__C____。 A．开路电压B. 工作电压C．短路电流D.最佳倾角 8. 太阳能光伏发电系统中，太阳电池组件表面被污物遮盖，会影响整个太阳电池方阵所发出的电力，从而产生_D_____。 A．霍尔效应B. 孤岛效应C．充电效应D.热斑效应 9. 太阳电池最大输出功率与太阳光入射功率的比值称为__B____。 A．填充因子B.转换效率C．光谱响应D.串联电阻 10. 太阳电池方阵安装时要进行太阳电池方阵测试，其测试条件是太阳总辐照度不低于___D___mW/cm2。 A．400 B. 500 C．600 D.700 11. 在太阳能光伏发电系统中，最常使用的储能元件是下列哪种__C__。 A．锂离子电池 B. 镍铬电池 C.铅酸蓄电池 D. 碱性蓄电池 12. 一个独立光伏系统，已知系统电压48V，蓄电池的标称电压为12V，那么需串联的蓄电池数量为__D__。 A．1 13.标准设计的蓄电池工作电压为12V，则固定型铅酸蓄电池充满断开电压为14.8～15.0V，其恢复连接电压值一般为__C__。 A．12V B. 15V C. 13.7V D. 14.6V 14．某单片太阳电池测得其填充因子为77.3%，其开路电压为0.62V，短路电流为5.24A,其测试输入功率为15.625W,则此太阳电池的光电转换效率为__A__。 A．16.07% B. 15.31% C. 16.92% D. 14.83% 15．蓄电池的容量就是蓄电池的蓄电能力，标志符号为C，通常用以下哪个单位来表征蓄电池容量__D__。 A．安培 B.伏特 C. 瓦特 D. 安时 二．填空题（每题2分，共15题） 1.太阳能光伏发电系统中，没有与公用电网相连接的光伏系统称为_离网_____太阳能光伏发电系统；与公共电网相连接的光伏系统称为_并网_____太阳能光伏发电系统。
太阳能电池板选择
太阳能电池的最大功率Pmax=开路电压×短路电流，这是它们的理想功率，而平时大家衡量太阳能电池的是额定功率Pm。实际中额定功率是小于最大功率的，主要是由于太阳能电池的输出效率u只有70%左右。在使用中由于受光强度 如果太阳能电池要直接带动负载，并且要使负载长期稳定的工作，则负载的额定功率为Pr=。如果按照负载的功率选择太阳能电池的功率则电池的功率为：Pm=。
例如:有一块单晶硅电池的组件，最大的输出功率Pm(额定功率)为25W，峰值电压(额定电压)Ump为，峰值电流(额定电流)为，开路电压为21V，短路电流为Isc为，某地区有效光照时间为12小时，求太阳能电池一天的发电量和所需的蓄电池的容量。 已知:Pm=25w,h=12h,U=,太阳能电池的发电效率为:u=,蓄电池的补偿值为 n= 太阳能电池的发电量:M=Pm×h×u=25×12×=210W 按上诉公式:C=Ph/U=25×12/= 那么实际的蓄电池的有效容量要在C==以上 所以在实际中我们可以选择14Ah左右容量的蓄电池。 在我国南方和北方的地区由于地理纬度上的差异，夏季和冬季的太阳日照时间可以根据下面的公式计算:H=12±ɡ,H表示日照时间、12为日照平均时间、表示地理上的经度纬度的差异、ɡ表示所在地的地理纬度、±夏季取＋,冬季取－。光照效率一般在夏季取左右，春秋季取，冬季取～，这样有效光照时间就为:h=H ×光照效率。 蓄电池和太阳能电池的配接 目前生产太阳能电池产品种类和规格很多，对于蓄电池来讲一般有6V、12V、24V的。那么如何将太阳能电池和蓄电池配接起来？通常来说太阳能电池的额定输出电压要比蓄电池高～倍，这是因为蓄电池的充电效率决定的，因为太阳能电池的充电，不象使用市电给蓄电池充电一样有较大的选择余地，况且它在给蓄电池充电的时候功率波动比较大，这要先考虑太阳能电池的成本问题。假如蓄电池的充电时率选择在C10,充电的补偿值定位倍，那么一个额定12V电压的蓄电池应当选配的太阳能电池的电压应该在12V×=左右的太阳能电池，这个电压值已经接近蓄电池的极限充电电压。用太阳能电池给手机电池充电也是一样的，充电的电压越高则充电的功率就会越大，那么其他的充电时间和充电补偿值就要另外计算。
旁路二极管在光伏组件中的作用
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、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＝８.４６Ａ ２、选用１０ＳＱ０３０型二极管 最大返偏电压为：V RRM=30vＩＡＶ＝１０ＡＶＦ＝０.５５Ｖ Ｔ ＝-５５－２００℃ Ｊ 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。
光伏系统概论
光伏系统概论试题 一、选择题 (1)全球能源总消耗量是太阳辐射到地球的能量是多少（A） A、1/14000 B、1/1400 C、1/140 D、1/14 (2)大气中的主要成分是（D） A、H2O B、CO2 C 、CH4D、N2 (3)硅的带隙能量为（B） A 、1.0eV B、1.1 eV C 、1.2 eV D、1.3 eV (4)光伏模式在标准测试条件下随日照强度不同的表现为（C） A、日照强度增加，电流减小 B、日照强度增加，电压减小 C、日照强度减小，电流减小 D、日照强度减小，电压增加 (5)不同材质的电池单元分配比例最大的是（B） A、单晶硅电池 B、多晶硅电池 C、薄膜电池 D、其它电池 (6)铅酸蓄电池内阳极和阴极分别是什么物质（A） A、PbO2,Pb B、Pb,PbO2 C、PbSO4,Pb D、PbSO4,PbO2 (7)下面哪种不是单晶硅的制备方法：（A） A、硅带法 B、区熔法 C、直拉单晶法 D、磁拉法 (8)下面哪种表面的反射率最大（D） A、干黑土 B、草地 C、黄沙 D、雪地
（9）下面对光伏发电系统部件分解方法错误的是（B ） A 、机械分解 B 、生物分解 C 、化学分解 D 、热分解 （10）评价太阳能电池性能的优劣的参数是：（C ） A 、少数载流子 B 、多数载流子 C 、填充因子 D 、空穴对 （11）太阳能组件中串联数目较多时，为了安全起见，在每个组件 上并接哪种二极管：（A ） A 、旁路二极管 B 、稳压二极管 C 、阻塞二极管 D 、肖特基二极管 （12）孤岛效应指的是：（B ） A 、光伏组件被物体遮挡住，影响发电； B 、主电网供电中断，光伏系统继续发电； C 、光伏组件在阳光照射下，转换效率下降； D 、光伏组件中某部分出现短路； （13）表示太阳能电池的伏安特性曲线图的是：（A ） A 、I I S I M 0OC B 、
旁路二极管的选择
旁路二极管的选择 旁路二极管的作用是防止热斑效应发热烧坏使组件。 1 工作电流（应大于单体电池的短路电流） 2 最大结温（应大于二极管工作时自身的温度） 3 热阻（热阻小能使二极管及时散热，不致于热失效） 4 压降（压降小能减少自身的发热） 5 反向击穿电压(大于与其并联的电池的开路电压的叠加值) 如图 以现在的72片电池串联的组件为例:，6列，12行。图1为串联图。图2为电路图。 图示的结构中一个二极管与两串电池片相连，每串电池片为12片单体电池相连。 图1 图2 假设串联电池中第一组中有一块电池由于被遮挡，而短路电流小于流过它的电流，则该片电池成为负载。这时与该串电池并联的二极管D1由于两端电压等于正常工作的电池的开路电压的叠加值，且使D1处于正向偏置并大于其开启电压0.7V-0.4V，于是D1导通，这样与 D1并联的电池串就被短路了。 二极管的反向击穿电压URM应大于与其并联的电池开路电压叠加值24*0.62= 14.88V。 工作电流I 应大于单体电池的短路电流5.3A。 二极管的自身压降越小越好，因为电流一定若压降大，则发热大，有可能使二极管失效。二极的热阻反应了二极管的散热能力，热阻越小，则散热越好，二极管因为过热失效的可能 性就越小。 最大结温反应了二极管的耐热能力，如果二极管的工作温度长期超过该温度则会导致该二极 管的过热失效。结温要求大于150℃。 常见的72片单体电池串联组件的接线盒中用10SQ050型肖特基二极管，其反向工作电压为50V大于14.88V，满足条件；最大平均电流10A大于5.3A，满足要求。最大结温度200℃大于150℃，故满足使用条件。还应按在IEC 61215测试二极管发散热量是否满足要求。
9-组件热斑效应的原因与防护
组件热斑效应原因和运维防护措施 曹晓宁1闻震利2吴达1 ( 1. 中广核太阳能开发有限公司100048; 2. 镇江大全太阳能有限公 司212211) 摘要：光伏电站中组件在运行中存在很多因素引起功率损耗并可能导致安全问题，热斑效应会造成组件功率的大幅度下降，而且是比较严重的安全隐患。在组件生产过程、现场施工和运行维护中可以对技术指标提出要求或采取相应的措施来防护热斑效应。为了减少运维工作量，提供效率，监控系统可以对组件的电流和电压进行监测并进行逻辑判断，可帮助运维人员进行针对性的排查，提高光伏电站运行的安全可靠性。 光伏发电是人类解决能源危机和环境问题的必由之路，在过去的二十年里光伏发电产业有了迅猛的发展，权威能源机构预测在本世纪中叶光伏发电会能为人类主要的供电方式之一。太阳电池组件是光伏电站的核心元件，组件的性能和安全可靠性直接决定了光伏电站的运行效率。目前组件的标称功率是在标准测试环境下（标准条件具体是指：温度25℃，光谱分布AM1.5，辐照强度是1000W/m2）的发电功率，而在实际运行环境中，由于温度、辐照强度、光谱失配等因素会影响组件的实际发电功率。在实际应用中，组件的阴影遮蔽是不可避免的问题，阴影遮蔽会造成功率损失，而且会导致局部发热，产生安全隐患，即热斑效应。本文对热斑的成因和热斑效应的防护措施进行探讨。 1、热斑效应 晶硅组件是由多个太阳电池片串联组成，当串联支路中的一个太阳电池被遮挡时，将被当作负载消耗其他的太阳电池所产生的能量，被遮蔽的太阳电池此时会严重发热，称为热斑效应，如图1所示。热斑效应会严重影响组件的输出功率，同时会破坏太阳电池的性能。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，热斑效应时组件温度分布如图2所示，可以看到被遮挡电池的温度明显高于其它电池。 图1 热斑效应原理示意图
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
带旁路二极管的太阳能组件遮挡特性研究 郭泽，徐林，彭小静，刘锋，杜丽芳 （上海交通大学物理系太阳能研究所, 上海 200240） 摘要：本文建立了带旁路二极管保护的太阳能电池组件的数学模型，研究了有遮挡发生或者组件失配时模型中的各个参数对I-V 曲线的影响，并结合实际分析了如何减小遮挡对带旁路二极管的组件的影响。关键词：旁路二极管、太阳电池组件、遮挡特性。 0 引言 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。在工业上，为了防止由以上原因造成的热斑效应和功率消耗，在组件制造时一般都会在每十几片串联的单片两端并上旁路二极管。这样做虽可减小组件的热斑效应，但同时也会使组件的整体性能出现畸变，最明显的就是体现在组件的IV 特性曲线上。 因此，研究带旁路二极管的太阳电池组件遮挡时的输出特性就变得十分有现实意义，可以为工业生产和科学研究提供帮助。 1各种失配情况模型建立及结果分析 带旁路二极管保护的太阳电池组件当发生遮挡或其他事故时会出现失配，其I-V 曲线会出现畸变，并会对最大功率造成影响。究竟是哪些原因影响着畸变的大小，怎样才能减小它对功率的影响呢？于是我们需要建立一个带旁路二极管保护的太阳电池组件的模型。而通过改变模型中一些参数的具体数值来分析这些参数对畸变的影响。由于各种组件和电池连接方式失配情况各有不同，所以需要分别建立不同的几个模型来进行考虑。 1、1 每片电池片都并联旁路二极管的情况 1、1、1 模型描述
一般的太阳能电池组件都是串联，因此，本文的模型采用11个太阳能电池单片串联的模型，其中，10个单片是正常的电池，而第11片电池则是模拟的受遮挡的电池，或者说是适配性不好的电池。而除了等效恒流源的电流之外这11个电池的其它参数是完全一样的，这是因为平时的组件各个单片经过分选都是基本相同的，而遮挡的情况只是影响到其等效的恒流源的大小。 具体到每个太阳电池单片的模型则是采用经典的也是用的最多的单指数模型。本来是每个单片都并联一个旁路二极管，但是考虑到只有遮挡的那个单片旁路二极管才有可能导通，所以其他10片单片的旁路二极管可以省略。于是得到如图一所示的模型图。 R 图一、有一个单片遮挡的模型图 Fig.1 one cell mismatch
UL1703---热斑耐久试验
UL1703---热斑耐久试验 39耐热性测试 39.1概要 39.1.1电池板中的每一个典型的电池都要间歇地承受模拟反向电压局部加热这种情况达100小时（如39.1.2-39.9.8中），试验不能造成： a)接触有电击危险的部分； b)焊料的熔化； c)任何其他发生火灾和电击的危险。 39.1.2当模块工作时的电流超过单个电池或者排列中一组电池的简化短路电流的时候，就会出现39.1.1中反向电压局部加热的情况。 39.1.3测试试验的程序如下： a)适当电池的测试电源和仪器的选择和连接 b)热点测试水平的确定 c）局部耐热实验的热传导 39.2电池的挑选和使用仪器 39.2.1受影响电池的热点加热的程度部分取决于反向电压时的（电流－电压）I-V特性。在一个给定的电池板中电池与电池的反向电压时的（电流－电压）I-V 特性可能很大的不同。 39.2.2模糊反向电压（电流－电压）I-V特性曲线（电池数目至少为10），用以下方程式来确定。无论那一极限先达到，用反向电压时，从0到最大电压限（V L），或者用反向电流时，从0到最大电流限（I L）。 I L＝Isc, 或者 V L＝N×Vmp 其中Isc时通常电池在100mW/cm2，额定工作温度时的短路电流。 N是经由旁路二极管的系列电池的数目,旁路二极管: a)作为电池板整体的一部分，或者
b)在标记中描述了它在电池板中的应用。参照47.9。 Vmp是通常电池在100mW/cm2，额定工作温度时的平均的最大功率电压。 当没有有关旁路二极管的信息时，N等于系列电池的数目。 39.3侵入的方法 39.3.1参照39.2.2，用侵入方法确定电池的I-V特性时，每个测试的电池要有单独的正极和负极导线使得它能独立的（不受约束的）接触其它电池。 39.3.2绘制测试电池的反向电流电压曲线图。电池鉴别为A类（限制电压）或者B类（限制电流）。得到的图类似图39.1。 39.3.3参照39.3.2，试验中需要通过电极提供给电池一反向电压来得到电流电压曲线 39.4非侵入方法 39.4.1只有当模块由单一系列的电池串联成并且在没有旁路的二级管时，用非侵入方法来确定电池的电流电压特性曲线。当电池板通过一个已知的电流（小于光照的短路电流），这一方法除了一个电池外，其余的都被均衡的辅照。这导致了遮蔽电池的反向偏置（压），而其他被光照的电池处在正常的顺向偏压。 39.5电池选择的理论和方法 39.5.1举个例子，如图39.2，在一知道精确电流数值为A，当一个电池没有光照的情况下，电池末端的输出电压Vo等于所有电池在光照的通常情况下模块的输出电压Vam,减去单个电池电压Vc,减去无光照电池的反向电压Vr。即 Vo=Vam-Vc-Vr 在确定模块的普通输出电压和单个电池的电压时，都要配置精确的电流。在准确电流下，电池与电池间的反向电压是不定的（对分流电阻的要高）。因此屏蔽最高的分流电阻时，模块输出电压最小；屏蔽最小分流电阻时，模块输出电压最大。 39.5.2在用非介入（侵入）方法测试相对电池的电流电压特性时，模块用可变的电阻器相连，这样使得输出的电流可以保持在一个定值（不管哪个电池被遮蔽，电流都一样）。 39.5.3模块按照39.5.2中描述的方式连接并被照明时，每个电池都将轮流的被遮蔽。调整电阻器以调整电流使得其为预先选择的固定值，并且测量模块的输出
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
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。关键词照度；短路电流；开路电压；输出特性；填充因子＿、良1954年美国的Ch。
光伏组件接线盒选择及安装注意事项
温度和电流对旁路二极管热性能试验的影响 作者：于海燕 摘要：本文是在大量现场试验的基础上，严格按照IEC 61215-2005和DIN V VDE 0126-5:2008标准测试所得到分析试验数据，总结出温度和电流对接线盒旁路二极管热试验的影响。 关键字：烘箱温度 电流参数 二极管的壳体温度 光伏组件接线盒中旁路二极管一般连在几列相互并串联的电池片两端，与之相并联。当所有的电池片都被充分照射并正常地产生能量时，旁路二极管反偏，电流经各电池片流过。当流过某个电池片的电流减少而该电池片变为反偏时，与之并联的旁路二极管变为正偏而导通，电流则经旁路二极管流过，绕过了不能正常工作的电池片，从而防止该电池损坏。 从最理想的角度来说，每一个电池片都应连上一个旁路二极管，但这样就很不经济了。并且，光伏组件各电池片的位置比较集中，接上相应的二极管之后，还得为这些二极管提供充分的散热条件。因此，实际运用时一般比较合理的方法是使用一个旁路二极管为多个相互连接的电池分组提供保护。这样可以降低光伏组件的生产成本，但也会使其性能受到不利的影响。其实，若某串电池片中某一电池片的输出功率下降。那么这串电池片，其中包括那些工作正常的电池片，便会因旁路二极管的作用而与整个光伏组件系统隔离。这样就会是整个光伏组件的输出功率因某一个电池片的失效而出现过多的下降。 目前光伏组件接线盒常用的二极管多为10SQ050、10SQ045、12SQ045、10A10、MBR1545S、MBR1545CT、SB1050等，这些二极管为低功耗、超高速半导体器件, 最显著的特点为反向恢复时间极短（可以小到几纳秒），正向导通门限电压和正向压降都比PN结二极管低（约低0.2V）。 IEC 61215-2005《地面用晶体硅光伏组件-设计鉴定和定型》10.18 旁路二极管热性能试验和 DIN V VDE 0126-5:2008《光伏组件接线盒》H1旁路二极管热性能试验中详细介绍了旁路二极管热性能试验具体的操作步骤，根据大量现场二极管热试验的具体数据分析，阐述温度和电流对二极管的温度的影响。 一．试验环境温度的影响 两测试标准中都规定：加热试验样品至75℃±5℃。那么样品接线盒的试验测试温度不同，对最终的测试结果有什么影响呢？以两种不同排列方式的接线盒为样品，做简单的阐述。 （一）两排二极管并联排列的接线盒（如图一）：
中国分布式光伏发电100问
第五篇设计安装篇——英利 1.分布式光伏并网发电系统是由哪几部分组成的？ 答：分布式光伏并网发电系统主要由光伏组件、汇流箱、并网逆变器、交直流配电箱（柜）、支架、线缆及监控系统等组成。其中汇流箱、交直流配电箱（柜）及监控系统可根据用户的实际情况选择安装。 光伏组件 及支架 线缆 监控系统 2.如何取得当地的太阳能资源数据？ 答：太阳能资源数据可以通过以下几种渠道获取：一，通过当地县、市、省及国家气象局等相关部门获取；二，通过国内外可查太阳能资源的公开网站上获取，比如，美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration）简称NASA官方网站（https://https://www.360docs.net/doc/a016200503.html,/sse/RETScreen/）；三，利用专业的光资源评测软件。
我国光资源分布情况参照下图。用户可根安装地点实际情况综合考虑或请设计院、光资源评测机构出具评估报告。 名称符号指标/kWh/m2.a 地区 最丰富带I ≥1750 西藏大部分、新疆南部以及青海、甘肃 和内蒙古的西部 很丰富带II 1400-1750 新疆北部、东北地区及内蒙古东部、华 北及江苏北部、黄土高原、青海和甘肃 东部、四川西部至横断山区以及福建、 广东沿海一带和海南岛 丰富带III 1050-1400 东南丘陵区、汉水流域以及四川、贵州、 广西西部等地区 一般带IV ＜1050 川黔区 3.如何确定分布式光伏并网系统接入电网的电压等级？ 答：分布式光伏系统并网电压等级的确定主要由光伏发电系统装机容量、并网点电压等级以及送出回路数等因素决定（最终以当地电网公司出具的接入系统方案为准）。一般来说，居民用户选
光伏组件的旁路二极管热击穿研究
图1 热击穿现象 图2 热击穿示意图 该热击穿现象，在当前光伏电站中越来越普遍，使得光伏组件中的旁路二极管的热斑保护功能丧失，导致光伏电站由于热斑现象得不到有效保护，造成发电量损失，甚至光伏组件烧毁，带来巨大的财产损失和安全危险。 因此，在实际应用中需要选用不会产生热击穿的旁路二极管，那么就需要设计一个测试，来验证旁路二极管是否会产生热击穿现象，据此，通过分析热击穿原理，设计了一个测试，来判断旁路二极管的与否会发生热击穿。 1 热击穿原理分析 在一定的正向电流条件下，二极管的结温越高，其功率消耗就会越低（曲线IF），而在一定的反向偏置电压 2018年第8期（下）/ 总第528期213
图3 发生热击穿热量温度曲线 图4 不发生热击穿热量温度曲线 2 热击穿测试设计 基于以上原理，模拟实际应用过程，在旁路二极管的实际使用环境即光伏组件工作到一定的环境温度条件下， 图5 正向电流回路 图6 反向电压回路 3 热击穿实验数据 以二极管型号15SQ040为例, 短路电流为9.23A, 单一串组开路电压为12.57V, 在第一阶段，开关1闭合，开关断开，达到二极管温度稳定后，在不同稳定温度下的二极管电压值，见表1： 表1 二极管电压温度表 左边二极管中间二极管右边二极管 T case (°C)V f (V)T case (°C)V f (V)T 0.20599 53.9 0.20756 53.5 0.20630 0.19423 63.1 0.19522 62.6 0.19381 0.16808 72.3 0.16936 71.8 0.16633 0.15192 81.6 0.15183 80.8 0.14935 0.13563 89.5 0.13628 88.6 0.13226 0.11966 99.7 0.12195 98.8 0.12038 0.10508 109.0 0.10614 107.8 0.10542 0.08930 117.9 0.09111 116.7 0.08773 214 2018年第8期（下）/ 总第528期