La boîte de jonction photovoltaïque à courant élevé répond pleinement aux exigences du module PV 210

Avec la production en série de 166, 182 et 210 modules photovoltaïques, l'industrie continue de discuter des avantages et des inconvénients des changements de taille des plaquettes de silicium.La discussion porte sur les paramètres électriques et les dimensions des modules, le transport et l'approvisionnement en matières premières.Bien entendu, des discussions ont également lieu sur la fiabilité et le choix des matériaux des boîtes de jonction photovoltaïques.En tant que fournisseur de matériaux engagé depuis longtemps dans la recherche, le développement et la fabrication de boîtes de jonction, nous analysons la relation entre les boîtes de jonction et les plaquettes de silicium de grande taille et les modules haute puissance d'un point de vue matériel.

Principe de fonctionnement de la boîte de jonction photovoltaïque

La fonction principale duboîte de jonction photovoltaïqueconsiste à transmettre la puissance générée par le module photovoltaïque au circuit externe, y compris la coque, la diode, le connecteur mc4, le câble photovoltaïque et d'autres composants, parmi lesquels la diode est le dispositif central.Lorsque le module fonctionne normalement, la diode dans la boîte de jonction PV est dans l'état de blocage inverse ;lorsque la cellule du module est bloquée ou endommagée, la diode de dérivation s'allume pour protéger l'ensemble du module photovoltaïque.

Le tableau ci-dessus montre les paramètres de performances électriques typiques des modules 166, 182 et 210 et la sélection du courant nominal de la boîte de jonction photovoltaïque de l'usine de modules photovoltaïques.Les paramètres du module affichent respectivement un faible courant, une haute tension, un courant élevé et une basse tension.

Boîte de jonction et diode photovoltaïque

Les indicateurs clés de la boîte de jonction photovoltaïque comprennent le courant nominal de la boîte de jonction, le courant nominal de la diode et la tension de tenue inverse, etc., en fonction de la conception de la structure de la boîte de jonction et de la sélection des spécifications de la diode.

Généralement, la certification et les tests des modules photovoltaïques et des boîtes de jonction sont basés sur : le courant nominal des boîtes de jonction solaires ≥ 1,25 fois Isc pour la sélection et les tests, et une certaine marge sera réservée.Dans des conditions normales de travail, la diode de la boîte de jonction est en état de coupure inverse.Quels que soient les composants 166 et 182 ou les composants 210, les diodes ne conduisent pas et ne chauffent pas.Par rapport aux composants 210, les diodes de la boîte de jonction des composants 182 et 166 supporteront une tension de polarisation inverse légèrement élevée.

Lorsqu'un point chaud apparaît dans un module photovoltaïque, la diode conduit vers l'avant et génère de la chaleur.Prenons l'exemple du module 210 et de la boîte de jonction 25A, lorsque le courant de sortie Isc=18,6A (le courant lorsque le module réel fonctionne est Imp≈17,5A), la température de jonction est d'environ 120°C.Même en considérant une partie de l'environnement avec suffisamment de lumière, dans le cas de 1,25 fois Isc (23,2A), la température de jonction de la boîte de jonction photovoltaïque à ce moment est d'environ 160°C, ce qui est bien inférieur à la jonction de 200°C. limite supérieure de température de la norme IEC62790.Bien entendu, l'Isc pour les modules 182 et 166 est légèrement inférieur, et la boîte de jonction avec la même configuration génère moins de chaleur, et les boîtes de jonction sont dans un état de fonctionnement sûr, il n'y a donc aucun risque.

L'analyse ci-dessus concerne le fonctionnement de la boîte de jonction photovoltaïque en cas de points chauds dans le module photovoltaïque.Comme pour les modules, lorsque des oiseaux ou des feuilles bloquent les points chauds et disparaissent rapidement, une fuite thermique de la diode se produira.La chaîne de modules apportera une tension de polarisation inverse instantanée et un courant de fuite à la diode, et une tension de chaîne plus élevée posera de plus grands défis à la boîte de jonction et à la diode.Du point de vue de la conception de la boîte de jonction PV, une conception raisonnable de la structure de la boîte, un emballage facile des diodes à dissipation thermique et une meilleure sélection des puces peuvent résoudre ces problèmes.

Pour les modules double face et les modules demi-pièces, puisque chaque côté de l'unité est connecté en parallèle, comme le montre la figure ci-dessous, lorsqu'un effet de point chaud local et une fuite de chaleur se produisent, la partie parallèle peut être shuntée et la marge de sécurité réservé par la boîte de jonction est encore plus important.Selon les calculs, la probabilité que les côtés parallèles, avant et arrière du module demi-cellule double face soient bloqués simultanément est extrêmement faible, ce qui équivaut à l'incidence de 1 module sur 10 GW.Par conséquent, dans les conditions réelles, il est presque impossible de faire fonctionner la boîte de jonction à pleine charge et la fiabilité peut être garantie.

Connecteurs et câbles photovoltaïques

En tant qu'un des composants de transmission de puissance, leconnecteur photovoltaïqueest responsable du bon raccordement de la centrale électrique.À l'heure actuelle, le courant nominal des connecteurs courants couramment utilisés sur le marché est supérieur à 30 A et le maximum peut atteindre 55 A, ce qui est suffisant pour répondre aux exigences de transmission de puissance des composants haute puissance existants.Il a été vérifié que lors d'un test de surcharge de courant inverse d'un module de 55 A d'un connecteur photovoltaïque avec un courant nominal de 41 A provenant d'un fabricant, la température surveillée est de 76 °C, ce qui est bien inférieur à la valeur RTI de 105 °C de la matière première. du connecteur.Cependant, dans l'environnement d'application à courant élevé, l'extrémité du connecteur doit également essayer d'éviter des problèmes potentiels tels qu'une limitation de courant causée par une résistance locale élevée et une surchauffe du point de contact local.Des solutions efficaces, telles que : l'optimisation des performances de contact de l'anneau conducteur, l'amélioration de la structure globale du connecteur, l'amélioration de la qualité du sertissage du câble à l'extrémité du connecteur et l'ajout d'une technologie de double assurance en étain à la partie de connexion.

Pourcâbles photovoltaïques, le courant nominal des câbles conformes aux normes EN ou CEI (câbles de 4 mm2, le courant nominal est de 44 A lorsque les surfaces sont adjacentes les unes aux autres) est bien supérieur au courant nominal de la boîte de jonction photovoltaïque, il n'est donc pas nécessaire de vous inquiétez de sa fiabilité.

Processus de fabrication des boîtes de jonction photovoltaïques et aperçu du marché

Avec l'amélioration constante du niveau de fabrication et des capacités de contrôle qualité des boîtes de jonction photovoltaïques, les performances et la fiabilité des boîtes de jonction ont été bien garanties, ce qui peut répondre aux exigences des plaquettes de silicium de grande taille et des composants de haute puissance.

1. Dans le processus de conception et de fabrication de la boîte de jonction photovoltaïque, un grand nombre de nouveaux processus et de nouvelles technologies qui ont été vérifiés dans les domaines des semi-conducteurs, de l'automobile, de l'aérospatiale, etc. sont introduits, tels que la technologie d'emballage de modules, le soudage à fréquence intermédiaire. technologie, etc., pour améliorer les performances électriques et la dissipation thermique de la capacité des produits de boîte de jonction.

2. Dans le processus de fabrication des boîtes de jonction des panneaux photovoltaïques, l'augmentation de la recherche, du développement et des investissements dans les équipements d'automatisation peut garantir la précision, la qualité et la contrôlabilité du processus, et réaliser l'automatisation des processus et du contrôle qualité.

3. Sur la base de l'expérience de fabrication de boîtes de jonction PV, se concentrer sur le renforcement du contrôle de la fiabilité de la connexion entre les accessoires de la boîte de jonction et la gestion des points clés de contrôle de qualité, tels que le contrôle du taux de compression au point de connexion, le doubles exigences de processus d'assurance pour l'étamage et le contrôle du processus de soudage par ultrasons, le traitement Corona et la surveillance des paramètres importants.

En plus d'améliorer les capacités des fabricants de boîtes de jonction photovoltaïques, les fabricants de composants et les organisations tierces améliorent constamment les tests, l'évaluation et le contrôle qualité des boîtes de jonction et des composants, ce qui a favorisé davantage l'amélioration du contrôle qualité et des capacités de R&D. des fabricants de boîtes de jonction.

Depuis le premier semestre 2020, les organismes de certification tels que TUV ont délivré des certificats de certification de boîtes de jonction 25A et 30A à de nombreux fabricants de boîtes de jonction photovoltaïques.Des lots de boîtes de jonction à grand courant ont passé avec succès la certification et les tests d'agences tierces, ce qui a encore renforcé la confiance des fabricants de boîtes de jonction et des fabricants de modules photovoltaïques.Avec la libération de la capacité de production de 182 et 210 grands modules de plaquettes de silicium, la capacité de production de grandes boîtes de jonction de courant sera également progressivement établie et étendue.

En résumé, les performances, l'assurance de la fiabilité et les capacités de fabrication des boîtes de jonction et des composants photovoltaïques à courant élevé sont matures et peuvent pleinement répondre aux exigences de différents types de tranches de silicium de grande taille et de composants de haute puissance.