光伏接线盒的组成

接线盒无论怎么变化，基本结构都是基本不变的，及包括盒体、盒盖、连接器、接线端子、二极管等，一些接线盒厂家设计了散热片加强盒内温度的散发，也有一些接线盒厂家做了其他方面细节的设计，但是总的结构没有发生变化。

1. 盒体

盒体是接线盒的主体部分，内置接线端子和二极管，外接连接器和盒盖，是接线盒的框架部分，承受大部分的耐候要求。盒体的制作材料一般为PPO（聚苯醚）。

2. 盒盖

盒盖起到密封盒体，防水防尘防污染的作用。密封性主要体现在内置橡胶密封圈，阻止空气及水分等进入接线盒内部。有的厂家在盒盖中心部位设置小孔，孔中装有透析膜，该膜透气不透水，水下三米无水渗入，起到非常好的散热和密封的作用。

盒体及盒盖一般有耐候性好的材料注塑而成，弹性好，抗温度冲击，耐老化性能强。

3. 连接器

连接器连接接线端子和外部用电设备如逆变器，控制器等。连接器采用PC（聚碳酸酯）材质，但PC容易被多种物质腐蚀。接线盒老化主要体现在连接器易被腐蚀，塑料螺母低温冲击容易出现破裂。因此，接线盒的使用寿命体现为连接器的寿命。

4. 接线端子

接线端子连接组件引出线与连接器，数量有2、3、4、5、6等多种规格，端子本身宽度根据引出线的不同有2.5mm、4mm、6mm三种，不同厂家的接线盒，端子间距也不同。

接线端子与引出线的接触方式有两种：一种为压紧或加紧型等物理接触式，一种为焊接方式。两种方式的优缺点前面已有论述。

5. 二极管

光伏接线盒内的二极管是作为旁路二极管使用，起到防止热斑效应，保护组件的作用。

组件正常工作时，旁路二极管处于截止状态，这时存在反向电流，即暗电流，一般小于0.2微安。暗电流会减小组件产生的电流，虽然幅度很小。

从最理想的角度来说，每一个光电池都应连上一个旁路二极管，但因为旁路二极管价格成本的影响和暗电流损耗以及工作状态下压降的存在，这样就很不经济了。此外，光伏组件各电池片的位置比较集中，接上相应的二极管之后，还得为这些二极管提供充分的散热条件。

因此，实际运用时一般比较合理的方法是使用一个旁路二极管为多个相互连接的电池分组提供保护。这样可以降低光伏组件的生产成本，但也会使其性能受到不利的影响。其实，若某串电池片中某一电池片的输出功率下降，那么这个串电池片，其中包括那些工作正常的电池片，便会因旁路二极管的作用而与整个光伏组件系统隔离。结果就会是整个光伏组件的输出功率因某一个电池片的失效而出现过多的下降。

除上述问题之外，旁路二极管与其相邻的旁路二极管之间的连接必须考虑周全。实际上，这些连接要受到一些应力的影响，这些应力是机械负荷和温度周期性变化的产物。因此，在光伏组件的长期使用过程中，上述连接就可能因疲劳而失效，使光伏组件产生异常。

另外，遮蔽一个电池片与遮蔽两块电池片各一半的效果不同，所以遮蔽不可避免时，尽量使遮蔽尽可能多的电池，每个电池尽可能少的阴影。

6. 热斑效应

在太阳能组件的构造中，单个电池片被串联在一起，就是所谓的串联以达到更高的系统电压。一旦其中一个电池片被遮挡（例如：树枝或者天线等等），受影响的电池就不再作为电源工作，而是变成能量消耗者，其他未遮挡的电池将继续通过它们传递电流造成高的能量损耗，“热斑”就会出现，甚至电池损毁。

为了避免这个问题，旁路二极管被并联在一个或者几个串联在一起的电池上。旁路电流绕过被遮挡的电池片，经二极管而传递下去。

当电池片正常工作时，旁路二极管反向截止，对电路不产生任何作用；若与旁路二极管并联的电池片组存在一个非正常工作的电池片时，整个线路电流将由最小电流电池片决定，而电流大小由电池片遮蔽面积决定，若反偏压高于电池片最小电压时，旁路二极管导通，此时，非正常工作电池片被短路。

可见，热斑即组件发热或局部发热，热斑处电池片受到损伤，降低组件功率输出甚至导致组件报废，严重降低组件的使用寿命，对电站发电等安全造成隐患。热量聚集导致组件不良或损坏。

电池组件热斑的形成，外部因素主要是组件或局部组件受到遮挡物遮挡，常见的遮挡物有：树叶、尘土、云层、动物及动物粪便、积雪等；内在因素有太阳电池内阻和太阳电池自身逆电流大小。从电池片的实际等效电路即可分析到此结论。负载与太阳能电池内阻串联，由等效电路图得到流过负载的电流：

I= Iph–ID–ISh

则串联电阻工作功率：

P= I2Rs，故Rs对电池片温度的影响是肯定的，对于电池片来讲，内阻越小越好。内阻主要是电池片自身由于制作工艺产生的内阻，还有就是焊带产生的内阻，因此，对于电池片的焊接工艺应该引起充分重视，对焊带的选择也应该选择内阻小的为好；至于逆电流因素，还是要从实际等效电路分析，对于不同的电池片，其暗电流有差异。组件短路，遮挡组件上的某片电池片无法正常工作，相对于组件来说其是个内阻，消耗：

P = I2 R (R：被遮挡电池片的等效内阻)。

被遮挡的电池片的生热电流为 I = ID + ISh（I :逆电流，ID :暗电流，Ish: 漏电流），故逆电流较大的太阳电池硅片，在外界环境相同的条件下，其产生热斑的可能性较大。

安装在外部环境下的组件阵列温度T与日照强度L、系统环境温度Ts、内阻产生的温度Ti相关。组件温度可表示为：

T = T0＋αTs +βL＋Ti

（T0、α、β是根据实验数据按最小二乘法处理后所得的系数，系数值与所使用的太阳电池的类型、安装地点、支架形式等因素都有关系 ）

热斑的危害是巨大的，而且组件阵列电站如在无人维护的情况下，热斑效应也极易发生，怎么才能避免或减轻热斑对组件的不利影响成为组件设计的重要问题。

7. 二极管的选择原则

旁路二极管的选择主要遵循一下原则：

１.耐压容量为最大反向工作电压的两倍；

２.电流容量为最大反向工作电流的两倍；

３.结温温度应高于实际结温温度；

４.热阻小；

５.压降小。