2
根据发电系统的要求及重要程度来确定。控制器主要由电子元器件、仪表、继电器、开关等
组成。在简单的太阳电池,蓄电池系统中,控制器的作用是保护蓄电池,避免过充,过放。
若光伏电站并网供电,控制器则需要有自动监测、控制、调节、转换等多种功能。如果负载
用的是交流电,则在负载和蓄电池间还应配备逆变器,逆变器的作用就是将方阵和蓄电池提
供的低压直流电逆变成 220 伏交流电,供给负载使用。
1.1.4阻塞二极管
也称作为反充二极管或隔离二极管,其作用是利用二极管的单向导电性阻止无日照时
蓄电池通过太阳电池方阵放电。对阻塞二极管的要求是工作电流必须大于方阵的最大输出电
流,反向耐压要高于蓄电池组的电压。在方阵工作时,阻塞二极管两端有一定的电压降,对
硅二极管通常为 0.6
∼0.8;肖特基或锗管 0.3V 左右。
第二节 太阳电池组件
太阳电池是将太阳光直接转换为电能的最基本元件。但单体太阳电池是不能直接做为
电源使用的。因为单体电池薄而脆,容易碎裂,其电极的耐湿,耐腐蚀性能也还不能满足长
期裸露使用的要求,而且单体太阳电池的工作电压太低,远不能满足一般用电设备的电压要
求。因而需根据使用要求将若干单体电池进行适当的连接并经过封装后,组成一个可以单独
对外供电的最小单元即组件。
1.2.1组件电气性能的设计
在设计中主要是确定组件工作电压和功率这两个参数。同时还要根据目前材料、工艺
水平和长寿命的要求,让组件面积比较合适,并让单体电池之间的连接可靠,且组合损失较
小。
通过对单体太阳电池进行适当的串、并联,以满足不同的需要。电池串联时,两端电
压为各单体电池中电压之和,电流等于各电池中最小的电流;并联时,总电流为各单体电池
电流之和,电压取平均值。
组件设计举列:用
Φ40mm 的单晶硅太阳电池(效率为 8.5%)设计一工作电压为 1.5 伏,
峰值功率为 1.2 瓦的组件。
单晶硅电池的工作电压为:V=0.41v
则串联电池数:N
s
=1.5/0.41=3.66 片 ,取 N
s
=4 片
单体电池面积:s=
π/4d
2
=
π×4
2
/4=12.57cm
2
单体电池封装后功率:P
m
=100mv/cm
2
×12.57×8.5%×95%=100mw=0.1w
式中 95%是考虑封装时的失配损失
需太阳电池总的片数:N=1.2/0.1=12 片
太阳电池并联数:N
P
=N/N
s
=12/4=3 组