TOPCon 4カットモジュールに2分割ジャンクションボックスが必要な理由：PVジャンクションボックスの進化を考察

製品紹介

ジャンクションボックスの設計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。構造の変更はすべて、モジュールの内部回路レイアウトと変化する電気的特性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必須要件です。ここではPVジャンクションボックスの歴史を振り返り、TOPCon4カットモジュールが2分割ジャンクションボックスを使用する理由を詳しく解説します。

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年以前は、市場は主にフルセルモジュールで、内部回路は1つの完全なストリングとして構築されていました。当時、モジュールの動作電流は低めで電圧は中程度だったため、電気的条件は全体的に穏やかでした。業界では一般的に、これらを一体型の単一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すべてを同じシェル内に収めていました。

この構成は当時の生産条件に適合していました：均一な部品仕様、非常にシンプルな構造、手動組み立ての低いスキル要件、高いラインスループット。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を使用して配線を処理しました。組み立てが簡単で、全体的なコストが低い。これはフルセル技術ルートにとって最も費用対効果の高い着陸計画でした。

フルセルモジュールジャンクションボックス

技术优势

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標準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、上部セルストリングと下部セルストリングが並列接続されます。統合後、全体の電圧は同じままで、電流が合流します。この回路アーキテクチャの変更により、3分割設計が必須となりました。その利点は以下の4点に集約されます：

• モジュール出力が向上するにつれ、動作電流と電圧がともに上昇しました。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で熱が一箇所に集中し、時間の経過とともに部品を劣化させる問題を回避できます。

• 3つのボックスがバックシート全体に分散配置され、影の領域を分割・希釈します。これは、反射光をバックシートで受けて発電する両面モジュールに最適です。集中型の単一ボックスではこれを実現できません。

• 回路ゾーンが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縮されます。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。

• 配線材料の使用量が削減されます。縦型モジュールでは、接続を完了するために約300mmの短い配線のみが必要です。量産時にはケーブルコストが削減され、完全自動化ラインとの親和性も高まります。

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分割モジュールとの組み合わせ

TOPCon高効率セルが量産化されるにつれ、4分割モジュールが主流となり、回路ロジックが再構築され、2分割ジャンクションボックスが標準の組み合わせとなりました。

業界では「半分に切って2経路並列」というハーフカットの原則に従います。セルが4等分されると、電流範囲を安定させるために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ユニットとなり、これらの並列ユニット3つが直列接続され、電圧と電流の範囲が安定します。

この回路レイアウトでは、2つのセルユニットを正負極性を逆にして設置する必要があるため、対応する2つのバイパスループにはそれぞれ1つのダイオードが必要です。それらの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、最終的には2つのジャンクションボックスとペアになります。ダブルダイオードを収容するボックスはサイズが長く、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を採用す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、適切な絶縁のために透明なPET絶縁層と組み合わせる必要があり、電気的な安全性を確保します。

4カットモジュール用ジャンクションボックス

結局のところ、ジャンクションボックスシェルの数は単に見える外観の形に過ぎません。フルセルの単一ボックスから、ハーフカットの3ボックス、4カットの2ボックスまで、3つのダイオードの総数は変わりませんでした。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し、ゾーン保護の根本的なロジックは一貫して維持されました。ボックス数は回路に従って動き、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、単なる目新しさではなく、4カットレイアウトで使用される逆極性・4並列回路によって強制されるものです。ラインを構築する場合、これはレイアップとバスバー接続の側面で重要です。ボックスの位置、逆配線、PET絶縁層をすべて正しく処理する必要があり、そうしないとEL欠陥や安全上の問題が発生します。当社はハーフカット、MBB、TOPConセットアップ用のモジュールラインを構築してきましたが、ジャンクションボックス工程は歩留まりを静かに左右するものです。バスバー接続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見る価値があります www.youtube.com/ooitech 。実際のバスバー接続とボックス配置がどのように組み合わされるかを確認できます。