关键字：太阳电池阵，别墅太阳能电池，光伏发电

 

在进行太阳电池阵布局设计时，要在太阳电池阵基板上布贴尽可能多的太阳电池组件，这样能获得更大的功率输出，并安排好太阳光伏发电电池组件连接片、导线的安装位置；如果遇到隔离二极管和旁路二极管必须安装在基板上的情况，则需要留出必要的安装位置；在筒式太阳电池阵中，太阳电池组件的串联方向一定要和筒体的高度方向保持一致。为了实现提高单位面积内太阳电池阵的输出功率的目的，一定要压缩太阳电池组件间和相邻太阳电池之间的间隙，相邻太阳电池之间的最小间隙是由太阳光伏发电电池和玻璃盖片的装配尺寸、基板材料的热膨胀系数和星蚀阴影区出影温度共同决定的，该理论目前在别墅太阳能电池行业也被认可。

 

隔离二极管起隔离太阳电池电路和母线的作用。对于未受光照的太阳电池组件而言，就是一串串联在一起的二极管，它们以正向导通的方式接到太阳光伏发电电池阵的输出母线上。一旦接到母线上的所用并联太阳电池组件不接隔离二极管，未受光照的太阳电池组件就会成为一个负载，这会加大太阳电池阵的功率消耗。太阳电池阵输出与蓄电池组调节器的输出是并联在一条母线上的，在阴影期如果没有隔离二极管把太阳电池阵和输出母线隔离开，那么整个太阳电池阵就成为了蓄电池组的负载，连接隔离二极管后，隔离二极管即处于截止状态，切断了太阳电池阵与蓄电池组之间的回路。 在太阳电池阵中适当地安装隔离二极管，可以防止太阳电池组件、电缆、接插件出现短路，或太阳电池组件和金属基板等结构件发生短路时，太阳电池阵不致发生严重的、甚至灾难性的故障，这对别墅太阳能电池行业中的居民楼顶发电装置很重要。

 

太阳电池阵电缆是功率收集线路的组成部分，它包括电缆引线、接插件或接线头。电缆线的芯线几乎无例外的使用铜导线，常用多股绞合线。电缆线护套用的绝缘材料必须能耐带电粒子和紫外辐射环境，还必须有低的放气特性。常用的绝缘材料有聚乙烯和聚酰亚胺两种，前者工作温度较低，可用电热方法剥离线头。太阳光伏发电电池阵的电缆中除用圆线芯的安装线以外，还可以用特制的扁平电缆敷设在太阳电池阵背面。体装式太阳电池阵也可以应用环氧覆铜箔布，用化学蚀刻的方法制成一定图形的电缆条，直接粘结在壳体内壁作为太阳电池阵的母线，该方法不需要预设许多紧固件和邦扎固定导线，便于隔离二极管的安装。

 

太阳光伏发电电池阵的设计必须满足航天器的电磁兼容性要求，应尽量减少帆板电流所产生的剩磁矩。下图为网状电流回路双镜面映射补偿法：

网状电流回路双镜面映射补偿法

 

跟别墅太阳能电池行业不同的是，在航天器太阳光伏发电电池阵的设计中，还必须充分考虑消磁设计。采用“镜面映射法”，能使相邻和相对的电路组件设计电流值相同或近似，电路电流所通过的面积也要相同，也就是电路的串并数间隔要求相同和等距，收集电流的方式也完全相同。这样能够让每个电路产生的磁矩受到相邻和相对电路的磁矩相抵消，这样可以使两翼、单翼、单板的剩磁矩达到指标的要求。