电池板模块

电压波动

太阳能电池模块很少能在正常的操作条件下工作，因为阳光辐射和温度是不断变化的。额定的太阳能电池模块输出功率是按标准测试条件（STC）测得的，但这些条件很少能符合实际使用条件。因此其操作性能可能是额定功率的85%~90%。但有些模块功率也会高于额定值。

阳光辐射会在最大程度上影响模块电流。当辐射量减小一半，功率也降低一半。而额定电压却保持相对稳定（当大量模块串联时其影响也会累积增大，电压会下降40V）。模块电压主要受温度变化的影响，在欧洲的STC条件下夏季的电压波动可达-8V，冬季时可达10V，当有大量模块串联时能达到100V。高温时功率会比在标准测试条件下降低35%。这就是为什么模块安装时必须保证其有良好的通风而且制造商也试图让产品具有最好的导热性能。

热岛效应与旁通二极管

在有些操作条件下，有阴影的太阳能电池会发热以至破坏电池，这就是所谓的热岛效应。当电池的某一部分被遮盖时就会发生这种情况，例如一片树叶落在太阳能电池模块上面时，被遮盖的电池显然就不产生电流，反而会成为一种负荷--使其它电池产生逆向电流。为了防止热岛效应扩大，就内置一个旁路-旁通二极管，将电流改道绕过这个被遮盖的电池。通常每18~20个电池设置一个旁通二极管。如果一个标准的太阳能电池模块有36~40个电池，就要设置二个旁通二极管，可以流过最大电流就是短路电流。在独立的PV电池模块中通常采用一个短路负荷控制器。框架能给模块以更加稳定的保护。框架一般用氧化铝或铝合金制成。对气候有最大的抗力和耐用性。但也有用银色和黑色的。

电池板模块透明模块

夏普公司于2012年10月1日上市透明太阳能电池模块“N A- B095AA”。如果应用于窗户、阳台栏杆及房檐等处，可当作在遮挡部分直射阳光的同时进行发电的节能玻璃使用。 为了使之透明,在薄膜硅型太阳能电池上加工了细微的缝隙。有缝隙的部分不能发电 ，因此模块转换效率仅为.6 8 %。而普 薄膜硅型太阳能电池的模块转换效率约为10%。除去端子箱。模块外形尺寸为1402mm x 1001m m x 9.5mm, 最大输 出功率为95w。

电池板模块高效率模块

三洋电机日前宣布，成功开发出在日本国内厂商中功率最高的270W太阳能电池模块一“270W HIT太阳能电池模块”，2006年1月将首先在欧洲上市。

在欧洲，公共事业和工业用途领域采用大型太阳能电池系统的比例非常高，如果能够在设置系统时减少模块数量，不仅能够减少用于固定模块的材料，还能削减安装工时，因此需要大功率模块三洋电机表示，通过使用此次开发的模块，与该公司200W的老产品相比，可减少约250。的模块用量所开发的模块由8列12排总计96枚125mm见方的电池单元构成模块的转换效率为16.2000每枚模块的面积为1.66mZ，重量为24kg三洋电机的HIT是一种由薄膜非晶硅和单晶硅组成的太阳能电池，其特点是转换效率高 。

每一个单独的太阳能电池功率都很小，因此模块内部都以电池串的形式联接在一起。每块电池板的上面（负极）与下一个电池的背面（正极）焊接，虽然可以手工操作，但通常还是采用薄片串的自动化工艺加工。每一串的末端都伸出最后一个电池的边缘以供电气联接。联接之后，脆弱的太阳能电池就需要加上适当的保护层以承受外部的机械应力，气候条件的变化和湿度等。因此人们首先在联接端嵌入透明的粘接材料粘贴，同时也进行绝缘。然后把电池串片夹在前面和背面两层薄片中。前面是对光线敏感面，材料必须是透明的，一般使用超白绒面玻璃，诸如高透光率的太阳玻璃。

电池板模块封装工艺

封装工艺在玻璃和太阳能电池之间提供了光学连接和保护。所选的材料应能粘贴上面和背面的薄层，而且其组分不会随时间的推移损害PV电池，也不会因紫外线和湿度而改变组分。因为发生任何半透明情况都会极大地降低模块的性能。粘贴必须保证牢靠，不会发生脱层。用于晶体硅电池的封装材料主要是EVA。PV电池串的EVA封装在真空室（真空层压器）里进行。一般包括三道工序：第一道工序是将所有的组件叠放在一起， 放入真空室（不能有任何气泡和错位），第二道工序是加热加压，（仍在真空状态下）此时箔开始融化，并完全包裹住电池，将所有的组件“沾湿”。第三道工序是再加热，使EVA相互交链，(crosslink) 这一道工序改变了聚合物的结构，使其在太阳光的充分照射下也不会再软化。软化会使太阳能电池组件移位。但有些制造商采用PVB（聚乙烯醇缩丁醛）箔作为封装材料，应用在玻璃-玻璃（前面-背面）的模块封装中。

电池板模块常用封装材料

低离子的太阳玻璃允许91%的入射光线穿透，近年来开发的太阳玻璃穿透率达96%。其功率比标准的太阳玻璃高3.5%。PV电池背面是一种不透明的材料，欧洲的制造商一般采用一种叫TPT的箔，用多层PVF（聚氟乙烯）制成。亚洲的制造商倾向于使用金属氧化物作为背面材料。背面有时也用通常的硬化玻璃片制成。这种两面都透明的模块一般用作玻璃面的屋顶和建制物的幕墙。

PVB是一种标准的层压玻璃用的安全材料。过去曾经用在光伏产业中，但因为其在水蒸气中会变得模糊而不受欢迎。但近来的研究表明PVB在玻璃--玻璃（前面--背面）的模块的制造中有其优势，而最新的PVB箔在保持透明度方面有与EVA同样的性能。PVB的另一个优点是用于玻璃面的屋顶和建筑一体化的幕墙时能满足建筑规范的要求。而EVA在粘接玻璃时因粘贴力太弱而不能满足上部冲击力的标准要求。PVB和其它热塑性材料在组件用完报废或损坏时可以回收用作再次封装的材料。

偶尔也有用Teflon（特氟隆）作为封装材料，主要用于小量特殊的模块封装。在用为填充材料时模块尺寸可达2.5×3.8m。

在安装太阳能电池模块时主要考虑是否为并网装置，以及所需要的功率大小，阳光强度和安装位置的条件（如屋顶的倾斜度等）。装置大小由功率大小决定。最小的独立型装置功率只有几瓦，家用太阳能发电装置功率大约是2~4kW。大型太阳能建筑一体化的装置功率可能达到几百kW，而大型地面安装的装置可以达到几MW。此外安装模块处的纬度，朝向和倾斜度也有影响。

电池板模块功率因素

一般而言10㎡的太阳能电池模块功率可达1kW，但也因太阳能电池所用材料而有所不同，1㎡单晶硅电池方阵所提供的有用功率为90~110kW/年，而1㎡三结薄膜太阳能电池提供的有用功率为60~80kW/年。

电池板模块便捷性因素

安装太阳能电池模块的简便性也很重要，与尺寸大小无关。安装公司及供应商都同样喜欢无故障的安装工程。

电池板模块费用质量因素

安装费用也是一个重要考虑因素。太阳能电池模块的质量保证是至关重要的。因此必须有合格的资质证明机构的质量保证文件。欧洲的质量标准一般为：IEC 61215，IEC61646等

电池板模块其他因素

其它要考虑的因素还有：在照射的光线较弱时模块的性能，模块安装地的温度，模块的自清洁能力（一般倾斜度为15度），模块化的结构（需要时现有的模块可以扩展），系统抗故意破坏的能力，回收的可能性，以及安装系统的适应性，框架的颜色等等。

从输出曲线可以看出，电池板的输出电流随着输出电压的增大先基本保持不变，然后快速减小；输出功率随着电压的不断增大，先增大再减小。此外，电池板最大功率处所对应的电压值会随着并联电池板的数量增加而减小，但当并联电池板数量超过3时输出曲线就基本保持不变；最大功率峰值会随着串联电池板数量的增加先增大，当串联电池板数量超过一定值时最大功率值开始保持不变。而且太阳能电池板的输出功率随着光照强度的增强而增大，随着温度的升高而减小，所以光伏照明系统中，电池板应尽可能在低温的条件下增强光照强度。

化石能源即将枯竭现状的威逼和日益严峻的环境问题的压力，使得储量无限、使用清洁无污染的太阳能成为人们所青睐的能源之一。而光电转换是太阳能利用的主要手段，太阳能电池板则是实现光电转换必不可少的器件。在电量消耗中照明用电占总用电量的14%，所以研究光伏LED照明系统符合绿色节能的发展理念。而其中太阳能电池板的特性是整个系统研究应用的基本出发点，掌握了电池板的输出特性就能选择合适的跟踪方法对其最大功率点准确跟踪，提高光电转换率。根据电池板的输出曲线和跟踪方法可以检验对电池板最大功率点的跟踪效果，以使整个光伏照明系统高效可靠。自从电池板的出现，对其特性的研究就未曾间断过。只是等效电路中的并联电阻容易在简化的分析中被忽略，这对单板的特性研究影响较小，但在电池板组件的组装使用过程中，这种影响以及产生的误差就不得不被考虑。