光伏组件内的输出异常，由电压测量和“Cell Line Checker”可发现

本系列文章，介绍日本中部电气保安协会总店保安部光伏项目组，根据其经历光伏发电系统故障事例及采取的对策，对持牌电工提出的建议。本文根据项目组汇总的故障事例集，通过该组成员的投稿对故障进行分析。 百万瓦级等光伏发电站，主要使用结晶硅类和化合物类两种太阳能电池板。其中，化合物类广泛使用的是CIS型。

结晶硅类太阳能电池板，是串联连接数十枚太阳能电池单元（发电元件），收纳在耐候性封装中。

一枚太阳能电池单元的输出功率约为4W。串联60枚这种太阳能电池单元可获得240W的输出功率。

但因是串联方式，因此只要有一个太阳能电池单元发生故障，或者被阴影挡住不发电，则串联的所有太阳能电池单元都会受影响，导致输出功率大幅降低（图1）。


图1：串联连接的太阳能电池单元出现故障，则整个电池板都无法输出电力（出处：中部电气保安协会）

利用旁路二极管避开含故障电池单元的群组

因此，为了避免一枚太阳能电池单元对全体的不良影响，而将单元构成“群组”（Cluster），万一太阳能电池单元的电流无法流过时，就利用旁路二极管使电流迂回通过故障群组。

由于除了迂回的群组以外都能正常发电，所以不会对电池板整体造成不良影响，可抑制输出功率的降低（图2）。例如，一块电池板串联60枚太阳能电池单元时，以20枚电池单元为一组，共分成3组。



图2：可利用旁路二极管避开含故障太阳能电池单元在内的群组输出（出处：中部电气保安协会）

本文介绍一下在开始发电前的竣工检查中，通过测量组串（串联太阳能电池板的列）的开路电压，发现这类结晶硅类太阳能电池板产品故障的事例。

发现了故障的，是一座输出功率为1.3MW的光伏电站。该电站是每14块太阳能电池板串联构成一个组串的。测量每个组串的开路电压时发现，有一个组串的电压比其他组串低11V左右。

通过测量开路电压等发现一个群组不发电