【正文】 確定組件型式。太陽能電池板串聯(lián)后，其最高輸出電壓不允許超過太陽電池組件自身要求的最高允許系統(tǒng)電壓。在太陽能電池陣列子方陣設(shè)計時，應(yīng)遵循以下原則：太陽能電池板串聯(lián)形成的組串，其輸出電壓的變化范圍必須在逆變器正常工作的允許輸入電壓范圍內(nèi)。實際光伏發(fā)電系統(tǒng)可根據(jù)實際需要，將若干光伏電池組件經(jīng)串、并聯(lián)，排列組成光伏陣列，滿足光伏系統(tǒng)實際電壓和電流的需要。這一內(nèi)容將在下文進(jìn)行詳細(xì)分析和探究。為表明太陽電池能夠在規(guī)定的條件下長期使用，需通過合理的時間和過程對太陽電池組件進(jìn)行檢測，確定其承受熱斑加熱效應(yīng)的能力。據(jù)國外權(quán)威統(tǒng)計，熱斑效應(yīng)使太陽電池組件的實際使用壽命至少減少10%。太陽電池組件中某些電池單片本身缺陷也可能使組件在工作時局部發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫“熱斑效應(yīng)”。由于局部陰影的存在，太陽電池組件中某些電池單片的電流、電壓發(fā)生了變化。 太陽電池組件通常安裝在地域開闊、陽光充足的地帶。也就是說，當(dāng)匯流箱沒有損壞并處于正常工作狀態(tài)時，隨時可以進(jìn)行匯流。圖 一般匯流箱內(nèi)部圖匯流箱內(nèi)進(jìn)行的匯流是根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)此時狀況決定的。熔斷器是防止由于電流過大而導(dǎo)致過熱危及匯流箱，而因為匯流箱多數(shù)是安裝于戶外，有可能會受到雷擊，所以在匯流箱的直流輸出端并聯(lián)一個防雷器，在匯流箱遭到強(qiáng)烈雷擊時，能夠在一定程度內(nèi)保護(hù)匯流箱。a、b兩路直流電經(jīng)過匯流箱匯流后，輸入到光伏逆變器進(jìn)行逆變，將直流電逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同幅、同頻、同步的交流電，然后并入電網(wǎng)，或直接供給負(fù)載使用。圖 匯流箱的一般工作原理圖如圖，假設(shè)a+、b+和a、b分別是a、b兩路直流電的正、負(fù)極輸入。用戶通過后臺軟件獲取信息，判斷設(shè)備具體故障來源，以便于發(fā)電廠設(shè)備的及時維護(hù)和管理。 智能匯流箱將直流電匯流傳送到并網(wǎng)逆變器，同時檢測每組電池輸入的電流及電壓值，實時上傳到監(jiān)控中心。太陽能光伏防雷匯流箱按使用場合不同可以分為：匯流箱和匯流柜兩大類，按是否帶有CPU，又可分為普通匯流箱（匯流柜）如圖25和智能匯流箱（匯流柜）如圖26。而光伏匯流箱就是起到這么一個作用。但是，由于光伏電池的轉(zhuǎn)換效率不高，所以光伏電站往往占用很多的土地，范圍比較大。 光伏匯流箱的基本特點 光伏匯流箱的描述太陽能發(fā)電系統(tǒng)主要有光伏電池陣列、光伏匯流箱、光伏逆變器和電網(wǎng)組成，有的系統(tǒng)還有蓄電池。開路電壓的下降可由下面的關(guān)系式表示： （23）式中，Vi表示開路電壓的下降：α是太陽能電池的溫度系數(shù)，~；T表示太陽能電池的溫度；Vα表示太陽能電池標(biāo)稱的工作電壓。（5）轉(zhuǎn)換效率，太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率指在外部回路上連接最佳負(fù)載電阻時的最大能量轉(zhuǎn)換效率，等于太陽能電池的輸出功率與入射到太陽能電池表面的能量之比： （22）當(dāng)光照強(qiáng)度或溫度不同時，太陽能光伏電池的輸出特性有較大的改變，即對應(yīng)不同的光照強(qiáng)度或溫度有不同的輸出特性曲線，（a）、（b）（a）、（b）所示：（a）不同光照強(qiáng)度下PV特性曲線（b）不同光照強(qiáng)度下IV 特性曲線從圖中可以看出隨著光照強(qiáng)度的增加太陽能電池的短路電流增大，功率也增大。（4）填充因子，它是最大輸出功率與開路電壓和短路電流乘積之比： （21）FF是衡量太陽能電池輸出特性的重要指標(biāo)，是代表太陽能電池在帶最佳負(fù)載時，能輸出的最大功率的特性，其值越大表示太陽能電池的輸出功率越大。（3）最大輸出功率，即選擇的負(fù)載電阻值能使輸出電壓和電流的乘積最大，用符號Pm表示?？梢杂闷?IV 特性及 PV 特性表示，（a)、(b)所示：圖 (a) 太陽能光伏電池IV特性曲線圖 (b) 太陽能光伏電池PV特性曲線太陽能電池的性能參數(shù)：（1）開路電壓Uoc，即將太陽能電池置于100mW/cm2的光源照射下，在兩端開路時，太陽能電池的輸出電壓值。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中的直流負(fù)載可以直接通過 DC/DC 變換器變換為合適電壓的直流電工作，交流負(fù)載則需要經(jīng)過離網(wǎng)逆變器逆變后的單相或三相交流電才能使用。并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理是太陽能通過光伏組件組成的光伏陣列轉(zhuǎn)換成直流電，經(jīng)過三相逆變器（DCAC）轉(zhuǎn)換成三相交流電，再通過升壓變壓器轉(zhuǎn)換成符合公共電網(wǎng)要求的交流電，直接接入公共電網(wǎng)。未與公共電網(wǎng)連接的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)稱為離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)；與偏遠(yuǎn)地區(qū)獨立運行的電網(wǎng)相連接的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)稱為微網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)；與公共電網(wǎng)相連接的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)稱為并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。此時，如果我們用導(dǎo)線將 P 區(qū)、N 區(qū)與一負(fù)載連接起來，形成一個回路，就會有電流流過負(fù)載，這就是太陽能電池發(fā)電的原理。通過光照在界面層產(chǎn)生的電子－空穴對越多，電流越大。此時可在硅片的兩邊加上電極并接入電壓表。電子向帶正電的N區(qū)和空穴向帶負(fù)電的P區(qū)運動。如果光線照射在太陽能電池上并且光在界面層被吸收，具有足夠能量的光子能夠在P型硅和N型硅中將電子從共價鍵中激發(fā)，以致產(chǎn)生電子－空穴對。設(shè)計光伏陣列匯流箱35第2章 太陽能光伏及匯流箱總體研究 太陽能光伏發(fā)電的特點圖 光伏發(fā)電原理圖太陽能光伏發(fā)電是指利用光伏效應(yīng)使太陽能轉(zhuǎn)化為電能的一種發(fā)電形式。熟悉光伏陣列計算的目的與參數(shù)。掌握光伏模組或者光伏電池的連接組合方式的基本原則和原理。隨著光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程和技術(shù)開發(fā)的深化，它的效率、性價比將得到提高，它在包括 BIPV 在內(nèi)的各個領(lǐng)域都將得到廣泛的應(yīng)用，也將極大地推動中國“綠色電力工程”的快速發(fā)展。在今后一段時間。根據(jù)我國光伏發(fā)電的發(fā)展情況。根據(jù)匯豐證券的研究報告顯示，只需全球百分之一的沙漠地區(qū)每天所接收到的陽光，已經(jīng)足夠滿足全球人類一天電力所需。太陽能是其中最具增長潛力的可再生能源，而且運用上比其他再生能源更靈活。傳統(tǒng)能源供應(yīng)以化石能源為主，不少報告指其將于數(shù)十年內(nèi)耗盡，加上燃燒化石能源時會排放二氧化碳，加劇溫室效應(yīng)，造成環(huán)境污染。7月，財政部、科技部、國家能源局發(fā)出《關(guān)于實施金太陽示范工程的通知》，提出對光伏并網(wǎng)項目和無電地區(qū)離網(wǎng)光伏發(fā)電項目分別給予50%及70%的財政補(bǔ)貼。2009年可謂是太陽能產(chǎn)業(yè)在中國高速發(fā)展的時期，國家的補(bǔ)貼扶持政策陸續(xù)推出。這次修例希望能夠提升再生能源發(fā)電所占的比重，至2020年，再生能源發(fā)電將占總發(fā)電量的15%。產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的專用設(shè)備和專用材料的國產(chǎn)化加快，許多設(shè)備完全實現(xiàn)了國產(chǎn)化并有部分出口。近年來，中央政策大力支持發(fā)展太陽能。國內(nèi)外光伏產(chǎn)業(yè)界已開始著手描繪以居民銷售電價和峰谷電價為臨界點的并網(wǎng)光伏發(fā)電商業(yè)化時間表。目前我國還未制定比較系統(tǒng)完善的光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)激勵政策，電價有待于加快制定必要適度的財政補(bǔ)貼和優(yōu)惠上網(wǎng)電價扶持政策。光伏產(chǎn)業(yè)在近期仍缺乏足夠經(jīng)濟(jì)競爭力。目前這種產(chǎn)業(yè)和市場格局意味著我國光伏產(chǎn)業(yè)面臨著日益突出的市場風(fēng)險。所以我國光伏企業(yè)近期來已普遍停止擴(kuò)產(chǎn)、削減產(chǎn)量。在過去的幾年內(nèi)，我國光伏產(chǎn)業(yè)界慧眼如炬，抓住了歐美國家光伏市場快速增長這一機(jī)遇，利用了國內(nèi)資源和人力成本較低的優(yōu)勢，實現(xiàn)了迅速起步與不斷的發(fā)展壯大。目前我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)仍主要依靠市場驅(qū)動而非技術(shù)驅(qū)動，缺乏強(qiáng)大的內(nèi)在競爭力。我國光伏產(chǎn)業(yè)的缺點如下：國內(nèi)光伏技術(shù)總體的技術(shù)水平不高、內(nèi)在競爭力不強(qiáng)。2008年我國太陽能熱水器行業(yè)產(chǎn)值高達(dá)430億，出口也已達(dá)一億美元。到2007年年底，全國光伏系統(tǒng)的累計裝機(jī)容量達(dá)到10萬千瓦，2008年太陽能電池的產(chǎn)量達(dá)到了200萬千瓦。我國得光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)于20世紀(jì)70年代起步，經(jīng)過科研人員的30多年的不懈努力，已迎來了快速發(fā)展的新階段。太陽能產(chǎn)業(yè)在我國得到了迅猛的發(fā)展，中國已成為僅次于日本和德國之后的世界第三大光伏產(chǎn)品生產(chǎn)國，這也是我國為了改善全球日益惡化的環(huán)境而做出的巨大努力與貢獻(xiàn)。目前，我國已是全球太陽能熱水器產(chǎn)量和使用量最大的國家并且是太陽能光伏電池生產(chǎn)的大國之一。~ 40176。太陽年輻射總量，西部地區(qū)高于東部地區(qū)，除西藏和新疆兩個自治區(qū)外，基本上是南部地區(qū)低于北部地區(qū)。~ 35176。中國的太陽能資源儲量非常豐富，太陽能利用前景極其廣闊。 國內(nèi)現(xiàn)狀在我國，黨和政府非常重視太陽能光伏發(fā)電的開發(fā)。到目前為止，世界太陽電池年銷售量己超過60兆瓦，電池轉(zhuǎn)換效率提高到15％以上，系統(tǒng)造價和發(fā)電成本已分別降至4美元/峰瓦和25美分/度電；在太陽熱利用方面，由于技術(shù)日趨成熟，應(yīng)用規(guī)模越來越大，僅美國太陽能熱水器年銷售額就超過10億美元。其年產(chǎn)能為430MW的薄膜電池工廠將于明年投產(chǎn)。值得指出的是，薄膜太陽能電池由于用硅量只有硅片電池的 1/100 左右，有的不用硅材料，如CIGS（銅銦鎵硒），CdTe（碲化鎘）薄膜電池，加工工藝簡化，可以大大縮短能量返還時間，提高能量再生比。隨著太陽能產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，太陽能組件價格不斷下降，但仍然比較高。2006 ，比 2005年增長35%。隨后各大廠商紛紛加大產(chǎn)能，盡管原材料并不充裕，到2006年，世界光伏電池產(chǎn)量仍然達(dá)到2501 MW，%。在過去15年中，全球光伏產(chǎn)業(yè)以 25%的年均增長率高速成長。日本1997年用于補(bǔ)貼“屋頂光伏計劃”的經(jīng)費高達(dá)9200萬美啊元，目標(biāo)是安裝7600MW的太陽能電池。美、德、日等國家相繼行動起來，提出了關(guān)于光伏發(fā)電的“光伏屋頂計劃”和“新陽光計劃”等，在政府的相關(guān)政策、法規(guī)和行動計劃的推動下，光伏產(chǎn)業(yè)以及其迅猛的姿態(tài)高速成長。所以，匯流箱的設(shè)計是關(guān)系到光伏輸出效率的關(guān)鍵之一。所以，在組成光伏陣列之前有必要對其進(jìn)行設(shè)計和各關(guān)鍵變量的計算，以獲得精確的數(shù)據(jù)，方便之后的安裝、發(fā)電及維護(hù)。目前太陽能光伏產(chǎn)業(yè)主要是指晶體硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)。太陽能光伏產(chǎn)業(yè)是指利用光伏效應(yīng)使太陽能轉(zhuǎn)化為電能的產(chǎn)業(yè)。而太陽能以其儲量巨大、安全、清潔等優(yōu)勢，必將成為未來的最主要能源之一。s world, with frequent emergency bioenergy and environmental deterioration, the development of new sustainable green energy has bee a trend. And among the many new energy, solar energy because of huge reserves, safe, clean, and less affected by geographical and climatic factors limit the favorites. As single photovol