光伏接線盒的組成

接線盒無論怎麽(me) 變化，基本結構都是基本不變的，及包括盒體(ti) 、盒蓋、連接器、接線端子、二極管等，一些接線盒廠家設計了散熱片加強盒內(nei) 溫度的散發，也有一些接線盒廠家做了其他方麵細節的設計，但是總的結構沒有發生變化。

1. 盒體(ti)

盒體(ti) 是接線盒的主體(ti) 部分，內(nei) 置接線端子和二極管，外接連接器和盒蓋，是接線盒的框架部分，承受大部分的耐候要求。盒體(ti) 的製作材料一般為(wei) PPO（聚苯醚）。

2. 盒蓋

盒蓋起到密封盒體(ti) ，防水防塵防汙染的作用。密封性主要體(ti) 現在內(nei) 置橡膠密封圈，阻止空氣及水分等進入接線盒內(nei) 部。有的廠家在盒蓋中心部位設置小孔，孔中裝有透析膜，該膜透氣不透水，水下三米無水滲入，起到非常好的散熱和密封的作用。

盒體(ti) 及盒蓋一般有耐候性好的材料注塑而成，彈性好，抗溫度衝(chong) 擊，耐老化性能強。

3. 連接器

連接器連接接線端子和外部用電設備如逆變器，控製器等。連接器采用PC（聚碳酸酯）材質，但PC容易被多種物質腐蝕。接線盒老化主要體(ti) 現在連接器易被腐蝕，塑料螺母低溫衝(chong) 擊容易出現破裂。因此，接線盒的使用壽命體(ti) 現為(wei) 連接器的壽命。

4. 接線端子

接線端子連接組件引出線與(yu) 連接器，數量有2、3、4、5、6等多種規格，端子本身寬度根據引出線的不同有2.5mm、4mm、6mm三種，不同廠家的接線盒，端子間距也不同。

接線端子與(yu) 引出線的接觸方式有兩(liang) 種：一種為(wei) 壓緊或加緊型等物理接觸式，一種為(wei) 焊接方式。兩(liang) 種方式的優(you) 缺點前麵已有論述。

5. 二極管

光伏接線盒內(nei) 的二極管是作為(wei) 旁路二極管使用，起到防止熱斑效應，保護組件的作用。

組件正常工作時，旁路二極管處於(yu) 截止狀態，這時存在反向電流，即暗電流，一般小於(yu) 0.2微安。暗電流會(hui) 減小組件產(chan) 生的電流，雖然幅度很小。

從(cong) 最理想的角度來說，每一個(ge) 光電池都應連上一個(ge) 旁路二極管，但因為(wei) 旁路二極管價(jia) 格成本的影響和暗電流損耗以及工作狀態下壓降的存在，這樣就很不經濟了。此外，光伏組件各電池片的位置比較集中，接上相應的二極管之後，還得為(wei) 這些二極管提供充分的散熱條件。

因此，實際運用時一般比較合理的方法是使用一個(ge) 旁路二極管為(wei) 多個(ge) 相互連接的電池分組提供保護。這樣可以降低光伏組件的生產(chan) 成本，但也會(hui) 使其性能受到不利的影響。其實，若某串電池片中某一電池片的輸出功率下降，那麽(me) 這個(ge) 串電池片，其中包括那些工作正常的電池片，便會(hui) 因旁路二極管的作用而與(yu) 整個(ge) 光伏組件係統隔離。結果就會(hui) 是整個(ge) 光伏組件的輸出功率因某一個(ge) 電池片的失效而出現過多的下降。

除上述問題之外，旁路二極管與(yu) 其相鄰的旁路二極管之間的連接必須考慮周全。實際上，這些連接要受到一些應力的影響，這些應力是機械負荷和溫度周期性變化的產(chan) 物。因此，在光伏組件的長期使用過程中，上述連接就可能因疲勞而失效，使光伏組件產(chan) 生異常。

另外，遮蔽一個(ge) 電池片與(yu) 遮蔽兩(liang) 塊電池片各一半的效果不同，所以遮蔽不可避免時，盡量使遮蔽盡可能多的電池，每個(ge) 電池盡可能少的陰影。

6. 熱斑效應

在太陽能組件的構造中，單個(ge) 電池片被串聯在一起，就是所謂的串聯以達到更高的係統電壓。一旦其中一個(ge) 電池片被遮擋（例如：樹枝或者天線等等），受影響的電池就不再作為(wei) 電源工作，而是變成能量消耗者，其他未遮擋的電池將繼續通過它們(men) 傳(chuan) 遞電流造成高的能量損耗，“熱斑”就會(hui) 出現，甚至電池損毀。

為(wei) 了避免這個(ge) 問題，旁路二極管被並聯在一個(ge) 或者幾個(ge) 串聯在一起的電池上。旁路電流繞過被遮擋的電池片，經二極管而傳(chuan) 遞下去。

當電池片正常工作時，旁路二極管反向截止，對電路不產(chan) 生任何作用；若與(yu) 旁路二極管並聯的電池片組存在一個(ge) 非正常工作的電池片時，整個(ge) 線路電流將由最小電流電池片決(jue) 定，而電流大小由電池片遮蔽麵積決(jue) 定，若反偏壓高於(yu) 電池片最小電壓時，旁路二極管導通，此時，非正常工作電池片被短路。

可見，熱斑即組件發熱或局部發熱，熱斑處電池片受到損傷(shang) ，降低組件功率輸出甚至導致組件報廢，嚴(yan) 重降低組件的使用壽命，對電站發電等安全造成隱患。熱量聚集導致組件不良或損壞。

電池組件熱斑的形成，外部因素主要是組件或局部組件受到遮擋物遮擋，常見的遮擋物有：樹葉、塵土、雲(yun) 層、動物及動物糞便、積雪等；內(nei) 在因素有太陽電池內(nei) 阻和太陽電池自身逆電流大小。從(cong) 電池片的實際等效電路即可分析到此結論。負載與(yu) 太陽能電池內(nei) 阻串聯，由等效電路圖得到流過負載的電流：

I= Iph–ID–ISh

則串聯電阻工作功率：

P= I2Rs，故Rs對電池片溫度的影響是肯定的，對於(yu) 電池片來講，內(nei) 阻越小越好。內(nei) 阻主要是電池片自身由於(yu) 製作工藝產(chan) 生的內(nei) 阻，還有就是焊帶產(chan) 生的內(nei) 阻，因此，對於(yu) 電池片的焊接工藝應該引起充分重視，對焊帶的選擇也應該選擇內(nei) 阻小的為(wei) 好；至於(yu) 逆電流因素，還是要從(cong) 實際等效電路分析，對於(yu) 不同的電池片，其暗電流有差異。組件短路，遮擋組件上的某片電池片無法正常工作，相對於(yu) 組件來說其是個(ge) 內(nei) 阻，消耗：

P = I2 R (R：被遮擋電池片的等效內(nei) 阻)。

被遮擋的電池片的生熱電流為(wei) I = ID + ISh（I :逆電流，ID :暗電流，Ish: 漏電流），故逆電流較大的太陽電池矽片，在外界環境相同的條件下，其產(chan) 生熱斑的可能性較大。

安裝在外部環境下的組件陣列溫度T與(yu) 日照強度L、係統環境溫度Ts、內(nei) 阻產(chan) 生的溫度Ti相關(guan) 。組件溫度可表示為(wei) ：

T = T0＋αTs +βL＋Ti

（T0、α、β是根據實驗數據按最小二乘法處理後所得的係數，係數值與(yu) 所使用的太陽電池的類型、安裝地點、支架形式等因素都有關(guan) 係 ）

熱斑的危害是巨大的，而且組件陣列電站如在無人維護的情況下，熱斑效應也極易發生，怎麽(me) 才能避免或減輕熱斑對組件的不利影響成為(wei) 組件設計的重要問題。

7. 二極管的選擇原則

旁路二極管的選擇主要遵循一下原則：

１.耐壓容量為(wei) 最大反向工作電壓的兩(liang) 倍；

２.電流容量為(wei) 最大反向工作電流的兩(liang) 倍；

３.結溫溫度應高於(yu) 實際結溫溫度；

４.熱阻小；

５.壓降小。