光伏组件中旁路二极管之关键作用
光伏组件介绍
太阳能电池组件构成：名称功能1 层压件组件发电的主题（结构见下）2 铝合金保护层压件，起一定的密封、支撑作用3 接线盒保护整个发电系统，起到电流中转站的作用，如果组件短路，接线盒自动断开短路电池串，防止烧坏整个系统。
接线盒中最关键的是二极管的选用，根据组件内电池片的类型不同，对应的二极管也不相同4 硅胶密封作用，用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶，现在国内普遍使用硅胶，工艺简单，方便，易操作，而且成本很低。
层压件结构（按照工艺顺序）：1 钢化玻璃其作用为保护发电主体（如电池片），透光其选用是有要求的，1.透光率必须高（一般91%以上）；2.超白钢化处理2 EVA 用来粘结固定钢化玻璃和发电主体（如电池片），透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命，暴露在空气中的EVA易老化发黄，从而影响组件的透光率，从而影响组件的发电质量除了EVA本身的质量外，组件厂家的层压工艺影响也是非常大的，如EVA 胶连度不达标，EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够，都会引起EVA提早老化，影响组件寿命。
3 发电主体主要作用就是发电，发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片，两者各有优劣。
晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低，但消耗及电池片成本很高，但光电转换效率也高，在室外阳光下发电比较适宜薄膜太阳能电池，相对设备成本较高，但消耗和电池成本很低，但光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点，但弱光效应非常好，在普通灯光下也能发电。
如计算器上的太阳能电池4 EVA 作用如上，主要粘结封装发电主体和背板5 背板作用，密封、绝缘、防水（一般都用TPT、TPE等）材质必须耐老化，现在组件厂家都质保25年，钢化玻璃，铝合金一般都没问题，关键就在与背板和硅胶是否能达到要求。
附：发电主体（晶体硅电池片）我们知道，单片电池片的发电效率是非常低的，如一片156电池片的功率只有3W多，远远不能满足我们的需求，所以我们就多多片电池片串联起来，已达到我们所要求的功率，电流、电压，而被串联起来的电池片我们称之为电池串电池串主要结构：1 电池片发电主体，单片，功率、电流、电压都很小2 焊带用来串联电池片的载体，起导电的作用，主要成分是铜，要求电阻率低，组件如果内电阻太大，其性价比就大大降低了3 汇流条用来连接电池串的载体，其宽度一般是同一块组件焊带的2.5-4倍，因为电池串的电流电压都远高于电池片中文：太阳能电池组件生产工艺组件线又叫封装线，封装是太阳能电池生产中的关键步骤，没有良好的封装工艺，多好的电池也生产不出好的组件板。
局部阴影条件下光伏阵列旁路二极管和阻塞二极管的影响和作用
局部阴影条件下光伏阵列旁路二极管和阻塞二极管的影响和作用张明锐;蒋利明;欧阳丽【摘要】本文通过分析局部阴影条件下,光伏阵列旁路二极管和阻断二极管对其输出特性的不同影响,区别出旁路和阻断二极管减小功率失配损失的效果.采用适用于建立局部阴影条件下光伏阵列电路模型的Matlab自带solar cell双二极管电路模型,代替构建复杂的数学模型.仿真试验验证了光伏电池短路电流随辐照度线性变化,旁路二极管不同配置方式对应光伏阵列输出特性变化明显,光伏电池开路电压随辐照度非线性变化且变化范围更小,阻塞二极管配置前后对应输出特性变化小.【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】6页(P1-5,11)【关键词】旁路二极管;阻塞二极管;输出特性;功率失配损失;solarcell【作者】张明锐;蒋利明;欧阳丽【作者单位】同济大学电子与信息工程学院,上海 201804;同济大学电子与信息工程学院,上海 201804;上海电气集团股份有限公司中央研究院,上海 200070【正文语种】中文光伏阵列输出特性容易受到光伏电池温度、太阳辐照度和负载等因素的影响[1]。
电池是光伏发电的最小单元，经过封装后构成组件，组件经过串并联连接后构成光伏阵列。
在局部阴影条件（partially shaded conditions，PSC）下，即使只有1个阴影电池，也可能造成大量功率损失[2]。
PSC下为避免组件损坏和提高输出功率，配置旁路二极管和阻塞二极管。
导致PSC下光伏阵列的输出特性出现多个功率峰值点，具有复杂非线性特点[3]。
分析其输出特性，有助于研究光伏阵列旁路二极管配置、故障诊断和多峰值最大功率点跟踪算法等[4-8]。
PSC下光伏阵列的仿真模型与均匀光照时不同。
PSC下光伏阵列的分段函数拟合模型[9]、工程用模型[10]和基于基尔霍夫定律模型[11]等数学模型具有构建复杂等缺点。
文献[12]利用电池单二极管模型分析局部阴影条件下集中式光伏阵列的输出特性，但未考虑阻塞二极管的影响。
旁路二极管在光伏组件中的作用
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。
光伏接线盒用二极管工作原理
光伏接线盒用二极管工作原理光伏接线盒是太阳能光伏发电系统中最常用的组件之一，它主要起到连接电池板和电池串的作用。
而二极管则是光伏接线盒内的一种重要元件，其作用是防止逆流电流的产生。
今天我们就来详细地讲解一下光伏接线盒用二极管的工作原理。
首先，我们需要了解二极管的基本结构及其工作原理。
二极管是由P型半导体和N型半导体组成的，其中P型半导体的载流子为空穴，而N型半导体的载流子为电子。
当P型半导体和N型半导体相接触时，会形成一个PN结，该结会给电流一个特定的方向，因此，二极管有“单向导电性”这一特性。
而在光伏发电系统中，当太阳能电池板向电网输送电能时，夜间或云天等无法正常发电的时候，电网会返回电荷。
这时，如果没有二极管的阻挡作用，就会产生逆流电流，导致电能大量流失。
因此，光伏接线盒中插入二极管，就可以避免这种不必要的流失。
具体而言，当光伏发电系统工作时，电流向负载方向流动，二极管处于导通状态，此时电流汇集于负载。
而当电网回馈电能时，电流方向与负载方向相反，二极管处于反向截止状态，此时逆流电流会在二极管中形成反向电压，使其阻止电流反向流动。
除了延长光伏发电系统寿命，二极管还可以起到保护作用。
当系统发生过电压、过电流等异常现象时，二极管还可以及时发现并截断电路，以避免设备受到损坏。
需要注意的是，光伏接线盒中用的二极管必须具备耐高温、低电压降、反向漏电流小等特点，以保证系统稳定工作。
此外，在使用二极管时还要注意其工作温度范围、工作电流范围等参数，以免超过二极管的承受范围而导致损坏或失效。
总之，光伏接线盒用二极管的工作原理是通过利用其单向导电性和反向截止特性来防止逆流电流的产生，从而保护光伏发电系统。
在实际使用的过程中，我们需要选择适合的二极管，并注意保养和维护。
两种旁路二极管结温测试方法的分析与比较
两种旁路二极管结温测试方法的分析与比较作者：杨敏杰张伟来源：《科技创新与应用》2013年第20期摘要：旁路二极管主要是应用在太阳能电子产品中的一种晶体管，其主要的功能作用是为了避免太阳能电子产品在阳光的直射下，受外界遮挡等因素的影响而使得一部分太阳能电子产品没有被阳光直射到，使这部分产生了一定的负载，继而引发较为严重的发热而使得电子产品整体受损。
为了避免这种热斑效应对电子产品造成的危害，可以采用在太阳能电子产品的输出端安置一个两级旁路二极管，以起到良好的保护作用。
而在旁路二极管的应用中，影响其性能作用的主要因素就是温度。
文章就从稳态法与瞬态法这两种方法出发，通过实验来分别对旁路二极管结温进行测试，以分析比较何种方法是最好的旁路二极管结温测试方法。
关键词：旁路二极管；稳态法；瞬态法目前，太阳能电池、太阳能电子产品的研发已经取得了一定的成就，并且也被成功运用到一些领域中，为缓解当前的能源危机，提高太阳能利用效率做出巨大贡献。
而在太阳能电子产品的应用中，常常会发生一些热斑效应，给电池或电子产品的组件造成一定影响，降低组件的质量，且容易引起火灾，会造成一定的安全隐患。
为此，加强对太阳能电池组件安全可靠运行的研究是非常有必要的。
在当前的技术条件下，主要是利用旁路二极管为主要的解决方法。
而在使用旁路二极管时，需要选择合适的晶体管。
这主要取决于旁路二极管的结温大小，结温大小判定其热性能是否达到技术要求的重要指标。
以下本文就来探讨两种旁路二极管的结温测试方法。
1 稳态法结温测试平台稳态法测试结温是通过测量旁路二极管的表面结温，采用制造商提供的热阻，利用公式（1）计算得到的。
1.1 试验装置将被测组件放置在环境箱中，用热电偶控制光伏组件的表面温度，采用直流稳压源为被测样品提供稳态电流，直流源的正极与组件的负极连接，使电流正向通过旁路二极管。
通过0.1Ω标准电阻两端的压降控制电流的大小。
在每一个旁路二极管的两端引出电源线，表面粘贴热电偶，利用数字示波器MX100 实现旁路二极管表面温度Tcase和正向压降UD 数据的采集和记录。
太阳能电池组件输出端的两极并联一个旁路二极管的作用及特点
太阳能电池组件输出端的两极并联一个旁路二极管的作用及其特点“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。
半片光伏组件二极管位置
半片光伏组件二极管位置1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从以下角度进行撰写：光伏组件是太阳能发电系统中的关键元件之一，其效率和稳定性对整个系统的输出功率和使用寿命具有重要影响。
在光伏组件中，二极管被广泛应用于直流输出电路的保护和优化之中。
二极管的放置位置在光伏组件的设计和制造过程中具有重要意义。
本文着重探讨并分析半片光伏组件二极管位置的选取及其对光伏组件性能的影响。
首先，我们将介绍光伏组件的基本构造和工作原理。
光伏组件主要由太阳能电池芯片、封装材料和背板等组成。
太阳能电池芯片是将太阳能辐射转化为电能的关键部件，其主要材料为硅。
当太阳光照射到太阳能电池芯片上时，光能被吸收，同时产生电子和空穴。
通过电场的作用，电子和空穴被分离，形成正负电荷，从而产生电流。
然后，封装材料将太阳能电池芯片进行密封，并提供保护和支撑。
背板则为光伏组件提供背部支撑和防潮防尘功能。
其次，我们将探讨二极管在光伏组件中的作用，并着重介绍二极管的位置选取。
二极管作为一种电子元件，能够在光伏组件中起到保护和优化输出的作用。
它可以防止光伏组件在夜晚或阴天无光环境下受到逆向电流的损害，防止反向漏电现象的发生。
同时，二极管的合理放置位置也能够优化光伏组件的输出功率和效率，减少电路内部损耗。
最后，我们将总结本文的要点，并展望未来关于半片光伏组件二极管位置的研究方向和发展趋势。
本文的研究内容有助于深入了解光伏组件二极管位置的选择和优化，为光伏发电系统的性能提升和应用推广提供理论参考和实践指导。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下信息：文章结构部分主要介绍了整篇文章的组织架构和内容安排。
本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的。
在概述部分，可以简要介绍光伏组件在可再生能源领域的重要性和应用前景。
在文章结构部分，可以说明本文的结构和内容安排，包括引言、正文和结论三个部分。
在目的部分，可以说明本文的目的是为了探讨半片光伏组件二极管位置的影响因素和优化方法，以提高光伏组件的发电效率和可靠性。
山地光伏板布置方法研究
山地光伏板布置方法研究一山地光伏间距设计光伏电站中光伏组件排布设计的核心内容是光伏组件之间距离的计算。
根据国家规范列出的平地上光伏板间距计算方法和光伏组件间距布置原则，推到出山地光伏的间距计算方法和原则。
计算确定光伏组件间的距离的距离，要考虑到组件前、后排的阴影遮挡问题，根据规范上确定的原则是，冬至日上午9:00至下午3:00期间，南部的太阳能电池阵列对北部的阵列不形成遮挡。
因此，已知冬至日的赤纬角为-23.45°，上午9:00和下午3:00的时角为45°。
计算当光伏方阵前后安装时的最小间距D，如下图所示：一般确定原则：冬至日当天早9：00至下午3：00光伏方阵不应被遮挡。
计算公式如下：太阳高度角的公式：sinα=sinφsinδ+cosφcosδcosω太阳方位角的公式：sinβ=cosδsinω/cosα式中：φ为当地纬度；δ为太阳赤纬，冬至日的太阳赤纬为-23.5°；ω为时角，上午9:00的时角为-45°；θ为组件倾角。
h为方阵前排最高点与后排组件最低位置的高度差。
D=cosβ×L，L=h/tanα，α=arcsin(sinφsinδ+cosφcosδcosω)上述公式计算的D为平地时前排光伏组件后端到后排光伏组件前端的间距，而前排光伏组件前端到后排光伏组件前端的间距为d=lcosθ+D。
在正南坡场地上地势由北向南降低，且东西向为同一等高线时，坡度系数i为坡面最低点与最高点的高度差与最低点与最高点之间水平距离之比。
建设在坡面上的光伏阵列，前排阵列后端与后排阵列前端的高度差应为h=lsinθ-(D+lcosθ)i，代入阵列间距计算公式，整理得D=(lsin-ilcos)cosβ/(tanα+icosβ)由于大多数山体坡度倾角与当地光伏组件最佳倾角不一致，因此，在设计时考虑南坡适宜采用最佳倾角安装，而北坡仅适合将组件水平安装或小倾角安装，如果北坡坡度较大，则可利用的面积极少，安装组件数量有限，甚至会因支架钢材用量较大而不适合安装光伏组件。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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＝8.46A
2、选用10SQ030型二极管
最大返偏电压为：VRRM=30vIA V＝10A VF＝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。
. Bypass diodes are not needed on 12 volt systems, optional on 24 volt, and should always be used on 36 volt or higher systems
遮蔽一个电池片与遮蔽两块电池片各一半的效果不同，所以遮蔽不可避免时，尽量使遮蔽尽可能多的电池，每个电池尽可能少的阴影。