如何降低組件電流失配時造成的功率損失?

2020-11-25 索比光伏網

半片技術由於帶來了組件功率與可靠性的雙重提升，量產成熟度高，已成為主流組件企業的標準產品。

組件在實際應用中受到電池間差異、輻照、遮擋、老化等影響，使組件內可能會出現電流失配的現象。雙面電池的出現，又進一步使得電流失配的問題相對更為嚴重。

實際上當單片電池的短路電流發生變化時，組件最大功率點會發生移動，並非單片電池短路電流降低多少，組件功率就相應會損失多少，針對這一現象，我們建立了電路模型，分別對整片組件和半片組件電流失配時的功率損失做了分析。

考慮的模型如下圖：72片電池(或144半電池)組件受到的輻照為1000W/m2，組件中有一塊電池(或半電池)的Isc變為正常值的95%，其餘電池正常。


組件功率

正常的及Isc降低5%的異常整片電池與半電池的電性能參數如下：


組件功率

在仿真軟體中建立組件電路模型並帶入電池電參數，可以得到單電池異常對組件功率的影響(如下圖)，


組件功率

結果顯示，單塊電池的Isc和Imp下降5%後，整片組件的Imp下降了0.325%，半片組件的Imp下降了0.239%，Vmp還略有增加，使得功率損失分別為0.136%與0.073%。半片組件的失配損失僅為整片組件的約1/2，這是由於目前通用的半片組件版型組件的上、下兩部分是並聯關係，下半部分峰值工作電流的變化對上半部分沒有影響。

因此，即便下半部分存在幾個短路電流降低為正常值95%的電池，半片組件的功率損失比例也不會有明顯變化，半片組件相對整片組件在抗電流失配上有著優勢明顯。

隆基於2018年推出Hi-MO 3半片雙面組件，就通過採用半片技術，將電池片切半，使電池工作電流減半，有效降低組件的封裝損失，組件功率平均提升5-10W。同時疊加雙面技術，組件雙面率大於75%。陰影遮擋時，Hi-MO 3比整片組件陣列具有更高的發電量。此外，Hi-MO 3產品還具有熱斑溫度更低等優勢，為更低度電成本帶來全新的選擇。

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