旁路二極管在太陽能電池包件中的關鍵作用

一串聯支路中被遮蔽的太陽能電池包件，將被當作負載消耗其他有光照的太陽能電池包件所萌生的能量。被遮蔽的太陽能電池包件此時會發熱，這就是熱斑效應。這種效應能嚴重的破壞太陽能電池。有光照的太陽能電池所萌生的部分能量，都可能被遮蔽的電池所消耗。為了戒備太陽能電池由于熱斑效應而遭受破壞，最好在太陽能電池包件的正負極間并聯一個旁路二極管，以避免光照組件所萌生的能量被受遮蔽的組件所消耗。

二、Bypassdiode的作用：

當電池片出現熱斑效應不能發電時，起旁路作用，讓其它電池片所萌生的電流從二極管流出，使太陽能發電系統持續發電，不會因為某一片電池片出現問題而萌生發電電路不通的情況。

三、Bypassdiode選擇原則：

1、耐壓容量為最大反向工作電壓的兩倍；

2、電流容量為最大反向工作電流的兩倍；

3、結溫溫度應高于實際結溫溫度；

4、熱阻小；

5、壓降小；

四、實際結溫溫度測量辦法：

把組件放在75度烘箱中至熱穩定，在二極管中通組件的實際短路電流，熱穩定后（例如1h），測量二極管的表面溫度，依據以下公式計算實際結溫：

Tj=Tcase+R*U*I

其中R為熱阻系數，由二極管廠家給出，Tcase是二極管表面溫度（用熱電偶測出），U是二極管兩端壓降（實測值），I為組件短路電流。計算出的Tj不能超過二極管規格書上的結溫范圍。

五、旁路二極管對電路影響示意圖：

當電池片正常工作時，旁路二極管反向截止，對電路不萌生任何作用；若與旁路二極管并聯的電池片組存在一個非正常工作的電池片時，整個線路電流將由最小電流電池片決定，而電流大小由電池片遮蔽面積決定，若反偏壓高于電池片最小電壓時，旁路二極管導通，此時，非正常工作電池片被短路。

六、每個旁路二極管并聯電池片數目的計算

1、旁路二極管電流容量最小應為：

I＝4．73×2＝8.46A

2、選用10SQ030型二極管

最大返偏電壓為：VRRM=30vIAV＝10AVF＝0.55V

TJ＝-55－200℃

3、耐壓容量為30Ⅴ的旁路二極管最多可保護125×125電池片數目為：

N＝30/（2×0.513）≈29.24

即最多可保護29片125×125電池片；

4、旁路二極管截止狀態時存在反向電流，即暗電流，一般小于0.2微安；

原則上每個電池片應并聯一個旁路二極管，以便更好保護并減少在非正常狀態下無效電池片數目，但因為旁路二極管價格成本的影響和暗電流損耗以及工作狀態下壓降的存在，對于硅電池，每十五個電池片可并聯一個旁路二極管為最佳。

遮蔽一個電池片與遮蔽兩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，每個電池盡可能少的陰影。

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