光伏组件问题系列总结——电池片串联电阻与并联电阻
光伏组件问题系列总结电池片串联电阻与并联电阻
光伏组件问题系列总结——电池片串联电阻与并联电阻1.0绪论组件厂家在进行产品功率测试时，会有曲线异常的情况出现。
在分析组件异常情况时，需要考虑组件串、并联电阻对组件功率的影响。
因此有必要研究电池片串、并联电阻的组成及其影响。
2.0串、并联电阻的组成太阳能电池有寄生串联和并联电阻伴随。
两种寄生电阻都减小填充因子。
2.1串联电阻串联电阻Rs主要是半导体材料的基体电阻，金属体电阻及连接电阻、金属和半导体连接产生的电阻，即串联电阻=硅片基体电阻+横向电阻+电极电阻+接触电阻。
图1串联电阻组成示意图基体电阻由硅片的品质决定。
扩散方块电阻可以调节，但又伴随着结深的变化。
栅线电阻主要靠丝网印刷参数决定，重要的是栅线的清晰度和高宽比（越大越好）。
当然，若单纯的减少串联电阻，栅线可以很宽，但高度较低，这样会增大遮光面积。
接触电阻主要看电极印刷效果、烧结的效果等。
2.2并联电阻并联电阻Rsh主要由于p-n结不理想或在结附近有杂质，这些都能导致结短路，尤其是在电池边缘处。
并联电阻反映的是电池的漏电水平。
漏电流理论上可以归结到并联电阻上。
并联电阻影响太阳电池开路电压，Rsh减小会使开路电压降低，但对短路电流基本没有影响。
并联电阻过小可能由一下原因引起：边缘漏电（刻蚀未完全、印刷漏浆）。
基体内杂质和微观缺陷。
PN结局部短路（扩散结过浅、制绒角锥体颗粒过大）。
3.0 串、并联电阻的影响3.1 串联电阻对填充因子的影响因为填充因子决定着电池输出功率，因此最大输出功率受串联电阻影响，可以近似表示为：如果太阳能电池内阻定义为：串联电阻Rs 影响短路电流，Rs 增大会使短路电流降低，而对开路电压没有影响。
串联电阻的影响如图2。
图2：串联电阻对填充因子的影响3.2 并联电阻对填充因子的影响类似的并联电阻，可以定义为：并联电阻对填充因子的影响如图3.12 所示。
图3 太阳能电池中并联电阻对填充因子的影响在串联和并联电阻都存在情况下，太阳能电池IV 曲线可以用下式表示：（作者微信公众账号：光伏经验网）。
太阳能电池的串联和并联首先讨论太阳能电池单元PV
第一部分。
太阳能电池的串联和并联首先讨论太阳能电池单元（PV-cell），太阳能模组（PV-module），太阳能面板（PV-panel），太阳能面板阵列（PV-array)定义。
∙太阳能电池单元（PV-cell），也就是一个电池的单元，一般输出电压只有0.6V左右。
）∙∙太阳能模组（PV-module），多个电池的单元串联后，并联一个旁路二极管（passby diode）。
太阳能模组（PV-module）是电路意义上的定义。
∙∙太阳能面板（PV-panel），也就是我们看到的太阳能板。
一个太阳能面板（PV-panel），可以有多个太阳能模组（PV-module）串联，也可以有一个太阳能模组（PV-module）。
太阳能面板（PV-panel）是物理上的定义，可以看出一个器件。
∙∙太阳能面板阵列（PV-array)。
就是太阳能面板（PV-panel）的串联和并联。
∙太阳能电池的串联和并联∙太阳能电池单元（PV-cell）串联问题。
如果没有passby diode（后面会讨论到）。
太阳能电池单元（PV-cell），太阳能模组（PV-module），太阳能面板（PV-panel），太阳能面板阵列（PV-array)的等效电路是一样的。
在这里不做分析，大家可以参照有关文献。
光伏本质上是恒流电源，只是最高的输出电压受到 n x V_cell的限制。
恒流源的特征是输出阻抗高，故在一个的PV-cell string（电池的串联）中。
最弱的一个PV-cell电流决定整个PV-cell string电流大小。
比如500个 PV-cell string中。
499个能够输出8A电流，只有一个cell能够输出0.5A（阴影，污染等等原因）。
那么这个 PV-cell string只能输出0.5A。
7.5A就这样浪费了。
为了解决这个问题，可以在这个PV-cell并联一个passby diode。
这样电流就可以出来8A，只是电压降低V_cell + V_passby. 由于这个最弱的PV-cell是不确定的，因此要求每一个PV-cell加一个passby diode--------这样成本太高。
光伏组件串并联的原则
光伏组件串并联的原则
光伏组件的串并联是指将多个光伏组件连接在一起，以提高光伏系统的输出功率和电压。
光伏组件的串联可以提高光伏系统的输出电压，但不会改变输出功率。
串联的数量由逆变器的最大输入电压决定。
光伏组件的并联可以提高光伏系统的输出功率，但不会改变输出电压。
并联的数量由逆变器的最大输入电流决定。
光伏组件串并联的原则如下：
1.串联数量：串联数量应不超过逆变器的最大输入电压。
2.并联数量：并联数量应不超过逆变器的最大输入电流。
3.组件参数：串联或并联的组件应具有相同的光电特性，包括开路电压、短路
电流、功率因数等。
4.安全性：串并联的光伏系统应具有良好的安全性，应采取相应的措施防止短
路、过流、过压等故障。
以下是一些常见的光伏组件串并联方案：
1.单串：单串由一个光伏组件组成，输出电压和功率等于单个光伏组件的参数。
2.多串：多串由多个光伏组件串联而成，输出电压为串联光伏组件的开路电压
之和，输出功率为串联光伏组件的功率之和。
3.单并：单并由一个光伏组件并联而成，输出电压和功率等于单个光伏组件的
参数。
4.多并：多并由多个光伏组件并联而成，输出电压为并联光伏组件的短路电流
之和，输出功率为并联光伏组件的功率之和。
太阳能电池的串并联实验
压，可以串联数块或数十块电池组件。电池组件并联就将单块电池组件的正负
极分别与另一块相同电压等级的电池组件正负极相连，为了提高组件的总功
率，可以串联多块电池组件。
（2）光伏电池直接带负载
光伏电池在光照的条件下，能够产生一定电压和电流的直流电，可对相同
电压和功率等级的直流负载直接提供电源。
3.实验内容与步骤
大
四块串联 76.98 0.061 4.69578
电流/mA
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
0
20
串联
40
60
串联
电压/V
80
100
4.结论（1）： 太阳能电池板串联时候，电压成倍增大，电流也成倍增大，输出功率也成
倍增大。 （2）光伏电池并联测试 在前面实验的基础上，将电路改为如下并联型式的电路进行测量，并将数
表 3-2 光伏电池并联数据记录表
四块并联 19.85 0.015 0.29775
电流/mA
并联
0.016
0.014
0.012
0.01
0.008
0.006 0.004
并联
0.002
0
电压/V
19.8 19.85 19.9 19.95
20
20.05
5.结论（2）： 太阳能电池板并联时候，电压成倍增大，电流基本不变，输出功率成倍增
据记录在如下表 4-2 中，并分析电池并联特性。
图 4-5 两块电池组件并联测量电路 图 4-6 三块电池组件并联测量电路
并联型 电压 U(V) 电流 I(A) 功率 P(W)
图 4-7 四块电池组件并联测量电路
光伏太阳能组件参数异常的原因总结
电池片各参数异常的原因Isc 1234⇒⎧⎪⇒⎪⎪⎨⎪⇒⎪⎪⎩偏低的原因：、绒面较差光反射率较大；、扩散方块电阻偏低磷掺杂过多；、丝网印刷第三道出现虚印、断线或者副栅线宽度过宽 等现象电流不能被有效地收集；、烧结炉温度出现较大波动；1. 容易理解。
2. 重掺杂会加大表面复合3. 容易理解4. 烧结不好引起欧姆接触不好，致使串联电阻增大V oc 1pn 234⇒⎧⎪⇒⎪⎪⎧⎪⎨⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎩偏低的原因：、绒面较差扩散结不均匀；、扩散方块电阻偏高无法形成有效的电势差；铝浆型号用错；、丝网印刷第二道铝浆搅拌不均匀；印刷重量偏低；、烧结温度出现波动；1. 方块电阻不均匀，结深高低不一致，烧结Ag 电极渗透中，有的地方接触不好，有的地方可能过烧2. 即掺杂太少3.R s 1234⇒⎧⎪⇒⎪⎨⇒⎪⎪⎩偏高的原因：、绒面较差电极接触不均匀；、扩散方块电阻偏高接触电阻增大；、丝网印刷第三道出现虚印、断线接触电阻增大；、烧结炉温度出现较大波动； R sh 1pn 2pn 3pn pn 45pn ⎧⎪⇒⎪⎪⇒⎪⎪⇒⎧⎪⎨⎨⇒⎩⎪⎪⇒⎧⎪⎨⎪⇒⎩⎪⇒⎪⎩偏低的原因：、绒面较差扩散结不均匀；、扩散方块电阻偏高结过浅；未完全刻蚀边缘漏电；、刻蚀过度刻蚀结被破坏；硅片表面被浆料污染（尤其是铝浆污染）结被破坏；、丝网印刷漏浆上下电极发生短路，产生漏电；、烧结温度过高结被破坏；1．2．扩散方块电阻偏高，即扩散掺杂浓度低，导致内建电场偏低，耗尽区电阻变小3. 未完全刻蚀必然导致边缘漏电，容易理解；过度刻蚀导致并联电阻降低，是因为PN 结所占的横截面积变小，所以耗尽层总电阻变小。
4. 铝浆在N 区的扩散会破环PN 结，因为它是受主杂质。
正面滴落的铝浆，有可能在烧结过程中扩散穿过PN 结，导致PN 结被破环发生短路。
如果硅片边缘附有漏浆，可直接引起边缘漏电。
5. 烧结温度太高，可导致Ag 的扩散太大，以致穿过PN 结，直接导致短路FF 1R s R s 2R sh R sh ⎧⎨⎩偏低的原因：、偏高（参考偏高的产生原因）；、偏低（参考偏低的产生原因）；。
电池片串联电阻升高的原因-概述说明以及解释
电池片串联电阻升高的原因-概述说明以及解释1.引言1.1 概述电池片串联电阻是指将多个电池片按照一定的方式连接在一起时，连接处的电阻。
在电池组中，电池片串联电阻的大小对电池组的性能有着重要的影响。
本文将探讨电池片串联电阻升高的原因。
深入了解电池片串联电阻升高的原因，有助于我们寻找解决方案，提高电池组的效率和性能。
在下一节中，将详细介绍电池片串联电阻的定义和作用，以帮助读者更好地理解电池片串联电阻升高的原因。
1.2 文章结构文章结构将按照以下顺序进行展开：1. 引言部分将提供对本文主题的概述，并解释电池片串联电阻升高的重要性和影响。
2. 正文部分将包括两个主要部分：2.1 电池片串联电阻的定义和作用：这一部分将解释电池片串联电阻的基本定义，以及其在电池系统中的作用和重要性。
2.2 电池片串联电阻升高的原因：这一部分将深入探讨导致电池片串联电阻升高的各种因素，包括但不限于电极材料选择、电解质性能、电池组装工艺等。
3. 结论部分将总结电池片串联电阻升高的原因，并探讨这种现象对电池性能和可靠性的影响。
同时，还将提出应对电池片串联电阻升高的相关措施，以改善电池性能和延长其使用寿命。
通过以上的文章结构，读者将能够全面了解电池片串联电阻升高的原因和其后果，以及如何应对该问题，从而提高电池的性能和可靠性。
1.3 目的目的：本文旨在对电池片串联电阻升高的原因进行探讨和分析。
通过深入研究电池片串联电阻的定义和作用，我们将揭示导致电阻升高的各种因素。
了解这些原因和机制有助于我们更好地理解电池组成和工作原理，并为解决电池片串联电阻升高问题提供依据和参考。
通过本文的阐述，我们将：1. 提供电池片串联电阻升高的定义和作用，让读者对这一概念有一个清晰的认识。
2. 分析影响电池片串联电阻升高的主要因素，包括但不限于电池材料、电池片设计、工艺制造等方面，帮助读者全面了解电阻升高的原因。
3. 总结电池片串联电阻升高的原因，将各个因素整合起来，形成一个完整的框架。
光伏系统电池组串并联原理
光伏系统电池组串并联原理光伏系统是一种利用太阳能转换为电能的系统，其中的关键组成部分之一就是电池组串并联。
电池组串并联是光伏系统中电池板的连接方式，合理的组串并联能够提高系统的效率和可靠性。
本文将介绍光伏系统电池组串并联的原理和作用。
一、电池组串的原理电池组串是将多个电池板组成一个串联的电路。
在光伏系统中，电池板产生的电压通常较低，为了得到所需的输出电压，需要将多个电池板通过串联的方式连接起来。
串联连接的电池板会增加总电压，但电流保持不变。
电池组串的原理是基于欧姆定律。
根据欧姆定律，电流等于电压除以电阻。
在电池组串连接中，电阻相同的情况下，总电流等于每个电池板的电流之和。
而总电压等于每个电池板的电压之和。
因此，通过串联连接，可以提高输出的电压，满足系统的需求。
二、电池组并联的原理电池组并联是将多个电池板组成一个并联的电路。
在光伏系统中，当需要增加系统的总电流时，就需要将多个电池板通过并联的方式连接起来。
并联连接的电池板会增加总电流，但电压保持不变。
电池组并联的原理也是基于欧姆定律。
根据欧姆定律，电阻等于电压除以电流。
在并联连接中，电压相同的情况下，总电流等于每个电池板的电流之和。
而总电压等于每个电池板的电压。
因此，通过并联连接，可以提高系统的总电流，满足系统的需求。
三、组串并联的作用电池组串并联在光伏系统中起到了至关重要的作用。
首先，组串并联可以提高光伏系统的总电压和总电流。
光伏系统的总电压和总电流决定了系统的输出功率，而输出功率是衡量光伏系统效率的重要指标。
通过合理的组串并联，可以调整系统的电压和电流，以适应不同的工作条件，最大程度地提高系统的效率。
其次，组串并联可以提高系统的可靠性和稳定性。
在光照不均匀或部分电池板有故障的情况下，组串并联可以实现电流的分流和电压的分配，降低电池板之间的串联电压差，减少了可能产生的热量和能量损失，从而提高了系统的可靠性和稳定性。
最后，组串并联还可以降低系统的损耗。
电阻与串并联
电阻与串并联电阻是电路中的一种基本元件，用于阻碍电流的流动。
在电路中，电阻可以通过串联或并联的方式连接在一起，以达到不同的电流分配和电阻值的调整效果。
本文将探讨电阻的串联和并联连接方式。
一、电阻的串联连接电阻的串联连接是指将多个电阻按照顺序相连，电流从一个电阻流过后再经过下一个电阻，依次流经各个电阻。
串联连接的电阻总值等于各个电阻之和。
设有两个电阻R1和R2，它们串联连接在电路中。
根据欧姆定律，电路中的电流强度I由电压V除以总电阻R得出，即I=V/R。
在串联电路中，总电阻为R=R1+R2，所以总电流为I=V/(R1+R2)。
由此可见，电阻的串联连接会使得总电阻增加，电流减小。
二、电阻的并联连接电阻的并联连接是指将多个电阻同时连接在电路中，电流在各个电阻上分流，最后再合并到一起。
并联连接的电阻总值与各个电阻的倒数之和的倒数相等。
设有两个电阻R1和R2，它们并联连接在电路中。
根据欧姆定律，每个电阻上的电压等于总电压V，所以电流按照各个电阻的电阻值分配，即I1=V/R1和I2=V/R2。
在并联电路中，总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和的倒数，即1/R=1/R1+1/R2。
由此可见，电阻的并联连接会使得总电阻减小，电流增加。
三、串并联的综合运用在实际电路中，常常会使用串联和并联的组合方式来达到特定的电流分配和电阻调整需求。
1. 电流分配：通过串并联的组合方式，可以实现电流在电路中的不同分配。
例如，在家庭用电中，通过将多个家电串联与总电路上，可以保证每个家电获得相同的电压，但电流会按照各个家电的功率需求进行分配，以满足不同设备的工作需要。
2. 电阻调整：通过串并联的组合方式，可以调整电路中的总电阻值。
例如，在实验室中，为了调整电路中的电流强度，可以通过串联或并联不同的电阻来改变电路的总电阻，从而达到所需的电流值。
总结：电阻与串并联是电路中常见的连接方式，对电流分配和电阻调整起到重要作用。
串联连接会增加电路的总电阻，降低电流强度；并联连接会减小电路的总电阻，增加电流强度。
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光伏组件问题系列总结——电池片串联电阻与并联电阻1.0绪论
组件厂家在进行产品功率测试时，会有曲线异常的情况出现。
在分析组件异常情况时，需要考虑组件串、并联电阻对组件功率的影响。
因此有必要研究电池片串、并联电阻的组成及其影响。
2.0串、并联电阻的组成
太阳能电池有寄生串联和并联电阻伴随。
两种寄生电阻都减小填充因子。
2.1串联电阻
串联电阻Rs主要是半导体材料的基体电阻，金属体电阻及连接电阻、金属和半导体连接产生的电阻，即串联电阻=硅片基体电阻+横向电阻+电极电阻+接触电阻。
图1串联电阻组成示意图
基体电阻由硅片的品质决定。
扩散方块电阻可以调节，但又伴随着结深的变化。
栅线电阻主要靠丝网印刷参数决定，重要的是栅线的清晰度和高宽比（越大越好）。
当然，若单纯的减少串联电阻，栅线可以很宽，但高度较低，这样会增大遮光面积。
接触电阻主要看电极印刷
效果、烧结的效果等。
2.2并联电阻
并联电阻Rsh主要由于p-n结不理想或在结附近有杂质，这些都能导致结短路，尤其是在电池边缘处。
并联电阻反映的是电池的漏电水平。
漏电流理论上可以归结到并联电阻上。
并联电阻影响太阳电池开路电压，Rsh减小会使开路电压降低，但对短路电流基本没有影响。
并联电阻过小可能由一下原因引起：
边缘漏电（刻蚀未完全、印刷漏浆）。
基体内杂质和微观缺陷。
PN结局部短路（扩散结过浅、制绒角锥体颗粒过大）。
3.0 串、并联电阻的影响
3.1 串联电阻对填充因子的影响
因为填充因子决定着电池输出功率，因此最大输出功率受串联电阻影响，可以近似表示为：如果太阳能电池内阻定义为：
串联电阻Rs 影响短路电流，Rs 增大会使短路电流降低，而对开路电压没有影响。
串联电阻的影响如图2。
图2：串联电阻对填充因子的影响3.2 并联电阻对填充因子的影响类似的并联电阻，可以定义为：
并联电阻对填充因子的影响如图3.12 所示。
图3 太阳能电池中并联电阻对填充因子的影响
在串联和并联电阻都存在情况下，太阳能电池IV 曲线可以用下式表示：（作者微信公众账号：光伏经验网）。