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统设计原因:光伏电站的防雷接地是通过将方阵边缘的组件边框接地实现的,这就造成在单个组件和边框之间形成偏压,组件所处偏压越高则发生PID现象越严重。对于P型晶硅组件,通过有变压器的逆变器负极接地,消除组件边框相对于电池片的正向偏压会有效的预防PID现象的发生,但逆变器负极接地会增加相应的系统建设成本。
光伏电池的数学模型:
在光照强度和环境温度一定时,光伏电池既非恒压源,也非恒流源,也不可能为负载提供任意大的功率,是一种非线性直流电源。其等效电路如图1所示[1,3]。图1中,UJ为PN结电压,Id为光伏电池在无光照时的饱和电流,Id=Io{EU+IRS) nKT-1}.一个理想的太阳能电池,由于串联电阻RS很小,旁路电阻Rsh很大,所以在进行理想电路的计算时,它们均可忽略不计。由图1的太阳能光伏电池等效电路得出:I=Iph-I0[eq(U+IRS) nKT -1]- U+IR R s sh(1)式中,I为光伏电池输出电流;I0为PN结的反向饱和电流;Iph为光生电流;U为光伏电池输出电压;q为电子电荷,q=1.6伊10-19 C;k为波尔兹曼常数,k=1.38伊10-23 J/K;T为热力学温度;n为N结的曲线常数;Rs,Rsh为光伏电池的自身固有电阻。
太阳能光伏组件存在热斑的位置以及隐形胶带位置都容易出现背板鼓包,尤其在两个位置出现重叠的情况下更加容易出现背板鼓包,主要是温度高导致材料气化所致。光伏组件在应用过程中,电池片本身吸收的太阳光会有一部分转变成热能,造成组件内部温度升高,EVA内的紫外吸收剂将吸收的紫外光转换成一部分热能,散发到组件内部。一般来讲正常组件的工作温度在70℃-80℃之间,根据测试数据证明,温度升高会对太阳能光伏组件的功率输出造成影响。
20世纪90年代后,光伏发电快速发展,到2006年,世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统,6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出“百万屋顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划,到2003年日本光伏组件生产占世界的50%,世界前*厂商有4家在日本。而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价,大大推动了光伏市场和产业发展,使德国成为继日本之后世界光伏发电发展快的国家。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国,也纷纷制定光伏发展计划,并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。
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