Hộp nối quang điện dòng điện cao đã đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của mô-đun 210 PV

Với việc sản xuất hàng loạt mô-đun quang điện 166, 182 và 210, ngành công nghiệp tiếp tục thảo luận về những ưu điểm và nhược điểm của việc thay đổi kích thước tấm wafer silicon.Trọng tâm của cuộc thảo luận bao gồm các thông số điện và kích thước của mô-đun, vận chuyển và cung cấp nguyên liệu thô.Tất nhiên, cũng có một số cuộc thảo luận về độ tin cậy và lựa chọn vật liệu của hộp nối quang điện.Là nhà cung cấp vật liệu tham gia nghiên cứu, phát triển và sản xuất hộp nối trong một thời gian dài, chúng tôi phân tích mối quan hệ giữa hộp nối và tấm silicon kích thước lớn cũng như mô-đun công suất cao từ góc độ vật liệu.

Nguyên lý làm việc của hộp nối quang điện

Chức năng chính củahộp nối quang điệnlà xuất năng lượng do mô-đun quang điện tạo ra ra mạch ngoài, bao gồm vỏ, diode, đầu nối mc4, cáp quang điện và các thành phần khác, trong đó diode là thiết bị lõi.Khi mô-đun hoạt động bình thường, diode trong hộp nối PV ở trạng thái chặn ngược;khi tế bào mô-đun bị tắc hoặc hư hỏng, diode rẽ nhánh sẽ được bật để bảo vệ toàn bộ mô-đun quang điện.

Bảng trên thể hiện các thông số hiệu suất điện điển hình của mô-đun 166, 182 và 210 và lựa chọn dòng điện định mức của hộp nối quang điện của nhà máy sản xuất mô-đun quang điện.Các thông số mô-đun hiển thị dòng điện thấp, điện áp cao và dòng điện cao và điện áp thấp tương ứng.

Hộp nối quang điện và điốt

Các chỉ số chính của hộp nối quang điện bao gồm dòng điện định mức của hộp nối, dòng điện định mức điốt và điện áp chịu được ngược, v.v., tùy thuộc vào thiết kế cấu trúc của hộp nối và việc lựa chọn thông số kỹ thuật của điốt.

Nói chung, việc chứng nhận và thử nghiệm mô-đun quang điện và hộp nối dựa trên: dòng điện định mức của hộp nối năng lượng mặt trời ≥ 1,25 lần Isc để lựa chọn và thử nghiệm, và sẽ có một mức chênh lệch nhất định.Trong điều kiện làm việc bình thường, diode hộp nối ở trạng thái cắt ngược.Bất kể thành phần 166 và 182 hay 210 thành phần, điốt sẽ không dẫn điện hoặc tỏa nhiệt.So với 210 thành phần, điốt hộp nối của thành phần 182 và 166 sẽ chịu điện áp phân cực ngược hơi cao.

Khi xảy ra điểm nóng trong mô-đun quang điện, diode sẽ tiến về phía trước và tạo ra nhiệt.Lấy mô-đun 210 và hộp nối 25A làm ví dụ, khi dòng điện đầu ra Isc=18,6A (dòng điện khi mô-đun thực tế hoạt động là Imp≈17,5A), nhiệt độ điểm nối là khoảng 120°C.Ngay cả khi xem xét một phần môi trường có đủ ánh sáng, trong trường hợp 1,25 lần Isc (23,2A), nhiệt độ điểm nối của hộp nối quang điện tại thời điểm này là khoảng 160°C, thấp hơn nhiều so với điểm nối 200°C giới hạn nhiệt độ trên của tiêu chuẩn IEC62790.Tất nhiên, Isc cho mô-đun 182 và 166 thấp hơn một chút, hộp nối có cùng cấu hình có khả năng sinh nhiệt thấp hơn và hộp nối ở trạng thái hoạt động an toàn nên không có rủi ro.

Phân tích trên là hoạt động của hộp nối quang điện trong trường hợp có điểm nóng trong mô-đun quang điện.Còn với các module, khi chim hoặc lá chắn các điểm nóng và nhanh chóng biến mất sẽ xảy ra hiện tượng thoát nhiệt của diode.Chuỗi mô-đun sẽ mang lại điện áp phân cực ngược tức thời và dòng điện rò rỉ cho diode, đồng thời điện áp chuỗi cao hơn sẽ mang lại những thách thức lớn hơn cho hộp nối và diode.Từ góc độ thiết kế hộp nối PV, thiết kế cấu trúc hộp hợp lý, đóng gói diode tản nhiệt dễ dàng và lựa chọn chip tốt hơn có thể giải quyết những vấn đề này.

Đối với mô-đun hai mặt và mô-đun nửa mảnh, do mỗi mặt của khối được kết nối song song với nhau, như minh họa trong hình bên dưới, nên khi xảy ra hiệu ứng điểm nóng cục bộ và thoát nhiệt, phần song song có thể được nối song song và giới hạn an toàn dành riêng cho hộp nối thậm chí còn lớn hơn.Theo tính toán, xác suất các mặt song song, mặt trước và mặt sau của mô-đun nửa cell hai mặt bị chặn đồng thời là cực kỳ thấp, tức là tỷ lệ xảy ra của 1 mô-đun trong 10GW.Vì vậy, trong điều kiện thực tế, hộp nối gần như không thể hoạt động hết tải và độ tin cậy có thể được đảm bảo.

Đầu nối và cáp quang điện

Là một trong những thành phần truyền tải điện,đầu nối quang điệnchịu trách nhiệm kết nối thành công của nhà máy điện.Hiện tại, dòng điện định mức của các đầu nối chính thường được sử dụng trên thị trường đều cao hơn 30A và mức tối đa có thể đạt tới 55A, đủ để đáp ứng yêu cầu truyền tải điện của các bộ phận công suất cao hiện có.Người ta đã xác minh rằng trong thử nghiệm quá tải dòng điện ngược mô-đun 55A của đầu nối quang điện có dòng điện định mức 41A từ nhà sản xuất, nhiệt độ được theo dõi là 76°C, thấp hơn nhiều so với giá trị RTI 105°C của nguyên liệu thô. của đầu nối.Tuy nhiên, trong môi trường ứng dụng dòng điện cao, đầu nối cũng nên cố gắng tránh các vấn đề tiềm ẩn như giới hạn dòng điện do điện trở cục bộ cao và điểm tiếp xúc cục bộ quá nóng.Các giải pháp hiệu quả như: tối ưu hóa hiệu suất tiếp xúc của vòng dây dẫn, cải thiện cấu trúc tổng thể của đầu nối, cải thiện chất lượng uốn cáp ở đầu đầu nối và bổ sung công nghệ bảo hiểm kép thiếc cho bộ phận kết nối.

Vìcáp quang điện, dòng điện định mức của cáp tuân theo tiêu chuẩn EN hoặc IEC (cáp 4mm2, dòng điện định mức là 44A khi các bề mặt tiếp giáp nhau) cao hơn nhiều so với dòng điện định mức của hộp nối quang điện nên không cần thiết phải lo lắng về độ tin cậy của nó.

Tổng quan về thị trường và quy trình sản xuất hộp nối PV

Với sự cải thiện ổn định về trình độ sản xuất và khả năng kiểm soát chất lượng của hộp nối quang điện, hiệu suất và độ tin cậy của hộp nối đã được đảm bảo tốt, có thể đáp ứng yêu cầu của tấm silicon kích thước lớn và các bộ phận công suất cao.

1. Trong quy trình thiết kế và sản xuất hộp nối quang điện, một số lượng lớn các quy trình và công nghệ mới đã được kiểm chứng trong lĩnh vực bán dẫn, ô tô, hàng không vũ trụ, v.v. được giới thiệu, chẳng hạn như công nghệ đóng gói mô-đun, hàn tần số trung gian công nghệ, v.v., để cải thiện hiệu suất điện và khả năng tản nhiệt của sản phẩm hộp nối.

2. Trong quy trình sản xuất hộp nối bảng PV, việc tăng cường nghiên cứu, phát triển và đầu tư thiết bị tự động hóa có thể đảm bảo độ chính xác, chất lượng và khả năng kiểm soát quy trình, đồng thời đạt được tự động hóa quy trình và tự động hóa kiểm soát chất lượng.

3. Dựa trên kinh nghiệm sản xuất hộp nối PV, tập trung vào việc tăng cường kiểm soát độ tin cậy kết nối giữa các phụ kiện của hộp nối và quản lý các điểm kiểm soát chất lượng chính, chẳng hạn như kiểm soát tỷ lệ nén tại điểm kết nối, yêu cầu kép về quy trình bảo hiểm đối với quá trình đóng hộp và kiểm soát quá trình hàn siêu âm, xử lý Corona và giám sát các thông số quan trọng.

Ngoài việc nâng cao năng lực của chính nhà sản xuất hộp nối quang điện, các nhà sản xuất linh kiện và tổ chức bên thứ ba không ngừng cải tiến việc thử nghiệm, đánh giá và kiểm soát chất lượng của hộp nối và linh kiện, điều này đã thúc đẩy hơn nữa việc cải thiện khả năng kiểm soát chất lượng và R&D của các nhà sản xuất hộp nối.

Bắt đầu từ nửa đầu năm 2020, các tổ chức chứng nhận như TUV đã cấp giấy chứng nhận hộp nối 25A và 30A cho nhiều nhà sản xuất hộp nối PV.Các lô hộp nối dòng điện lớn đã vượt qua chứng nhận và thử nghiệm của các cơ quan bên thứ ba, điều này càng củng cố thêm niềm tin của các nhà sản xuất hộp nối và nhà sản xuất mô-đun quang điện.Với việc giải phóng năng lực sản xuất 182 và 210 mô-đun wafer silicon lớn, năng lực sản xuất hỗ trợ của các hộp nối dòng điện lớn cũng sẽ dần được thiết lập và mở rộng.

Tóm lại, hiệu suất, đảm bảo độ tin cậy và khả năng sản xuất của các bộ phận và hộp nối quang điện dòng điện cao đã hoàn thiện và chúng có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của các loại tấm silicon kích thước lớn và các bộ phận công suất cao khác nhau.