TOPCon 4分割モジュールに2部構成ジャンクションが必要な理由

簡単な回答： 4分割TOPConモジュールは、モジュールの電気的アーキテクチャが変化するため、プラスチックシェルだけでなく2分割ジャンクションボックスが必要です。セルを4つのストリップに分割して配置すると、ストリップあたりの電流が減少し、結果として得られるモジュール回路はハーフカットまたはフルセルレイアウトよりも多くの並列分岐を持ちます。2分割ボックスでは、内部バスバーの配線とダイオードの配置を分割できるため、各部分が回路の定義されたセクションを処理し、バイパスダイオードの数と電流経路を適切に保つことができます。関連する方向のモジュール寸法は約300 mmであり、ボックスはストリングレイアウトが変更されたモジュールの背面に適合する必要があります。ジャンクションボックスを装飾的な部品として扱うと、モジュールの電気的レイアウトに合わなくなったダイオード構成につながります。

PV モジュール製造 · Jerry、Ooitech 著

製品紹介

ジャンクションボックス デザインは変わり続けていますが、それは決してプラスチックシェルの見た目だけの変更ではありません。すべての構造変更は、モジュールの内部回路レイアウトと変化する電気的パラメータに合わせて調整されています。これはPV技術の各ステップに伴う厳しい要件です。ここでは、PVジャンクションボックスの歴史をたどり、なぜ TOPCon 4カットモジュールが2パーツのジャンクションボックスを使用するのかを掘り下げます。

技術パラメータ

一体型ジャンクションボックス：初期のフルセルモジュール対応

2016年はモジュール構造の転換点でした。2016年以前、市場は主にフルセルモジュールで動いており、内部回路は1本の完全なストリングとして構成されていました。当時、モジュールの動作電流は低めで電圧も中程度だったため、電気的条件は全体的にかなり穏やかでした。業界では一般的にこれらを一体型シングルジャンクションボックスと組み合わせ、3つのバイパスダイオードをすべて同じ筐体内に収めていました。

その構成は当時の生産条件に適合していました。部品仕様が均一で、構造が極めて簡単、手作業組み立ての技術的ハードルが低く、ラインスループットが高いという点です。フルセルモジュールはサイド絶縁ストリップと台形バスバーによる配線で対応していました。作りやすく、総コストも低い。フルセル技術ルートにとって最もコスト効率の良い着地方案でした。

フルセルモジュール用ジャンクションボックス

技術的優位性

3分割ジャンクションボックス：現在のハーフカットモジュール対応

2016年以降、ハーフカットセルが急速に普及し、3分割ジャンクションボックスが業界共通の構成となりました。ハーフカットモジュールは上下対称構造を採用しており、上部セルストリングと下部セルストリングが並列に接続されています。統合されると、全体の電圧は同じままで電流が合算されます。この回路アーキテクチャの変化により、3分割設計は必須となりました。その優位性は4つのポイントに集約されます。

• モジュール出力が上昇するにつれて、動作電流と電圧も同時に上昇しました。3分割レイアウトでは各シェルに1つのダイオードを配置するため、熱源が分散されます。放熱性が向上し、従来の単一ボックスの問題である、熱が一箇所に集中して時間とともに部品を劣化させる事態を回避できます。

• 3つのボックスは バックシート, に分散して配置され、影の領域を分割して希釈します。これは、裏面シートが反射光を捉えて発電することに依存する両面モジュールに完全に適合します。中央集中型の単一ボックスでは、これはできません。

• 回路ゾーンはジャンクションボックスと1対1で対応するため、バスバーの配線が大幅に短くなります。線路抵抗が低下し、モジュールのフィルファクターが向上し、モジュール全体の出力電力が改善されます。

• 配線に使用する材料が少なくなります。縦置きモジュールでは、接続を完了するのに約300 mmの短いケーブルで済みます。量産ではこれによりケーブルコストが削減され、全自動ラインとの相性も良くなります。

ハーフカットモジュール用ジャンクションボックス

製品応用

2分割ジャンクションボックス：高効率TOPCon4分割モジュールに最適な組み合わせ

TOPCon高効率セルが量産に入ると、4分割モジュールが主流となり、回路ロジックが再び再構築され、2分割ジャンクションボックスが標準的な組み合わせとなりました。

業界はハーフカットの「半分に切断し、2経路を並列にする」というルールに従います。セルが4等分されると、電流範囲を安定に保つために4つの並列経路にする必要があります。モジュールは依然として上下対称レイアウトを維持します。片側のセルは2つずつペアになって独立したユニットを形成し、これらの並列ユニット3つが直列に接続され、電圧と電流の範囲を安定に保ちます。

この回路レイアウトでは、正負の極性を反転させた2つのセルユニットを設定する必要があるため、対応する2つのバイパスループにそれぞれ1つずつダイオードが必要です。この2つのポイントは非常に近接しているため、2つのダイオードは同じボックス本体に統合されます。回路全体は2つの大きな保護ゾーンに分割され、最終的に2つのジャンクションボックスと組み合わされます。二重ダイオードを収容するボックスはサイズが長くなっており、これが4カットモジュールが2分割ジャンクションボックスと組み合わされる根本的な回路理由です。さらに、逆配線によって追加された補助ワイヤは、適切な絶縁を確保し電気的な安全性を保つために、透明なPET絶縁層と組み合わせる必要があります。

4カットモジュール用ジャンクションボックス

根本的に、ジャンクションボックスのシェル数は目に見える外側の形態にすぎません。フルセル単一ボックスから、ハーフカット3ボックス、4カット2ボックスへと移行しても、3つのダイオードの合計数は変わりません。各ダイオードは依然として2つのセルストリングをバイパス保護のためにカバーしており、ゾーン保護の根本的な論理は一貫して維持されています。ボックス数は回路に従い、回路は切断技術に従い、部品一式は常にモジュールの電気的安全性と出力効率に貢献しています。

Ooitechの見解

TOPCon 4カットモジュールの2分割ジャンクションボックスは目新しさではなく、4カットレイアウトが採用する逆極性・4並列回路によって必然的に決まるものです。ラインを構築する場合、これはレイアップとバスバー側で重要です。ボックス位置、逆配線、そしてそのPET絶縁層をすべて正しく処理しないと、EL欠陥や安全上の問題が発生するからです。当社はハーフカット、MBB、TOPCon構成のモジュールラインを構築しており、ジャンクションボックスの工程は歩留まりを静かに左右するものです。バスバーとボックス配置が実際にどのように組み合わされるかを見たい場合は、Ooitech YouTubeチャンネルで実際の工場ラインの稼働をいくつかご覧になる価値があります www.youtube.com/ooitech バスバーとボックス配置が実際にどのように組み合わされるかを見たい場合は。

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