前不久朋友圈里發(fā)了一組視頻，是關(guān)于半片組件和常規(guī)組件在陰影遮擋下的輸出性能對比，從水流的大小非常直觀地反映了半片組件的抗遮擋性能，但是作為一名技術(shù)達(dá)人，我們還需要通過數(shù)據(jù)來進(jìn)行深入的分析。
半片組件的抗遮擋性能
由于半片組件的特殊結(jié)構(gòu)，當(dāng)發(fā)生陰影遮擋，從理論上來說，由于旁路二極管的作用，半片組件和常規(guī)組件的輸出功率的降低程度是不同的，為此小編在2012年做了如圖1所示的遮擋實驗，其中組件版型為72*2半片電池，分為遮擋底部1/2電池寬度、遮擋底部1片電池寬度、遮擋兩頭底部各1片電池寬度、半塊組件遮擋等場景。另外，常規(guī)組件遮擋場景分為遮擋底部1/2電池寬度、遮擋底部1片電池寬度、遮擋底部奇數(shù)串各1片電池寬度。
▲圖1 半片電池組件人為遮擋方式
對于常規(guī)組件，如表1所示，不遮擋時，其STC功率為255Wp、Voc開路電壓為38.95V、短路電流為8.74A。
1)當(dāng)半片電池遮擋時，功率損失為30%。
2)當(dāng)遮擋程度變?yōu)?片電池寬度時，功率損失升高為35%。
3)當(dāng)奇數(shù)串如第1串和第3串各完全遮擋一片寬度電池時，功率下降了70%，這是由于組件的旁路二極管已經(jīng)導(dǎo)通，4串電池串被旁路。
▼表1 常規(guī)組件的陰影遮擋數(shù)據(jù)
當(dāng)半片組件不遮擋時，其STC功率為180Wp、Voc開路電壓為45.55V、短路電流為5.34A。
1)當(dāng)半片寬度遮擋時，功率損失為17%，與常規(guī)組件相比，相同的遮擋面積，損失下降了13%。
2)當(dāng)遮擋程度變?yōu)?片電池寬度時，功率損失升高為31%。
3)當(dāng)半塊組件即72片半片電池完全被遮擋時，功率仍然能保持51%的輸出。
▼表2 半片組件遮擋數(shù)據(jù)
旁路二極管導(dǎo)通分析
上述半片單片組件的平均工作電流為2.5A，工作電壓0.5V，實際情況組件中存在電流失配，以最小電流的電池為準(zhǔn)，以下的分析僅供參考。
1)半片電池寬度遮擋：功率損失將近29W，假如旁路二極管完全導(dǎo)通，二極管短路了24小片，剩余的120片正常工作，理論上組件的實際功率應(yīng)為150.67W，計算值與實際測試的數(shù)據(jù)比較接近，說明半片遮擋對另一半并聯(lián)組的影響較小。
2)一片電池寬度遮擋：功率損失將近55W左右，假設(shè)一片遮擋引起的串聯(lián)部分兩端電壓降影響另一半部分的電壓，旁路二極管完全導(dǎo)通，理論上組件的實際功率應(yīng)為120.51W，實際測試124.47W，高出3.96W左右，差異較小。
3)組件兩頭底部各一片電池寬度遮擋：理論計算值120.514W，實際測試117 W，低3W左右，差異較小。
小結(jié)
從上述可知，與標(biāo)準(zhǔn)組件相比，半片組件改善了電池片在遮擋情況的電學(xué)性能。如果標(biāo)準(zhǔn)組件以縱向方向安裝而底部被遮蔭，則會因為旁路二極管關(guān)閉整串電池片組，而使得整個組件的輸出功率為零，而半片組件得益于兩部分電池并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，可確保在相同遮擋條件下，其輸出功率至少還能保持原先的50%。
