太阳能电池实际使用时要按负载要求,将若干单体电池按电性能分类进行串并联,经封装后组合成可以独立作为电源使用的最小单元,这个独立的最小单元称为太阳能电池组件。若干太阳能电池组件串并联构成太阳能电池方阵,以满足各种不同的用电需求。
太阳能电池的单体、组件和方阵。
①太阳能电池组件单体电池的连接方式 将单体电池连接起来构成电池组件,主要有串联连接、并联连接和串、并联混合连接方式。
如果每个单体电池的性能是一致的,多个单体电池的串联连接,可在不改变输出电流的情况下,使输出电压成比例地增加;并联连接方式,则可在不改变输出电压的情况下,使输出电流成比例地增加;而串、并联混合连接方式,则既可增加组件的输出电压,又可增加组件的输出电流。太阳能电池标准组件,一般用9串4列或12串3列共36片的单体电池串联而成,由于一片太阳能电池单体工作电压典型值为0.48v,则太阳能电池标准组件额定输出电压约17v,正好可以对12v的蓄电池进行有效充电。
制作太阳能电池组件时,根据标称的工作电压确定单片太阳能电池的串联数;根据标称的输出功率(或工作电流)来确定太阳能电池片的并联数。
②太阳能电池组件的板型设计 考虑到尽量节约封装材料,要尽量合理地排列太阳能电池,使其总面积尽量减小。在生产电池组件之前,就要对电池组件的外型尺寸、输出功率以及电池片的排列布局等进行设计,这种设计在业内就叫太阳能电池组件的板型设计。电池组件板型设计的过程是一个对电池组件的外型尺寸、输出功率、电池片排列布局等因素综合考虑的过程。设计者既要了解电池片的性能参数,还要了解电池组件的生产工艺过程和用户的使用需求,做到电池组件尺寸合理、电池片排布紧凑美观。
组件的板形设计一般从两个方向人手:一是根据现有电池片的功率和尺寸确定组件的功率和尺寸;二是根据组件尺寸和功率要求选择电池片的尺寸和功率。
电池组件不论功率大小,一般都是由36片、72片、54片和60片等几种串联形式组成。常见的排布方法有4片×9片、6片×6片、6片×12片、6片×9片和6片×10片等。常见太阳能电池组件输出峰值功率有8w、10w、20w、36w、40w、50w、75w和160w等。
太阳能电池组件安装:a、太阳能电池板的输出正负极在连接到控制器前须采取措施避免短接;b、 太阳能电池组件与支架连接时要牢固可靠;c、 太阳能电池组件的输出线应避免裸露,并用扎带扎牢;d、 太阳能电池组件的朝向要朝正南,以指南针指向为准。