监控双层太阳能光伏电池板的性能：挑战......

太阳能电池板上的CS241

当我们面临挑战时，往往就有机会改进。在这篇博客文章中，我们将了解我们的工程师如何重新设计我们的模块背面温度传感器，以解决影响双面太阳能光伏(PV)面板性能监测质量的具体挑战。

双面光伏板被设计用来从两面发电。正面经过优化以获得最大的发电量，而背面通常可以在相同的照明条件下产生相当于正面80%至95%的电量。这被称为模块的“双面性因子”。这个因素取决于光伏电池技术。下表列出了当前可用的不同细胞技术的模块双面性因素¹。

细胞技术	描述	当前模块双面性因素
p-PERC	钝化发射极和后电池	0.65到0.80
n-pert.	钝化的发射器后部完全扩散	0.75到0.90
SI-HJT.	异结	0.85至0.95

现场条件的双相增益是预期生产的额外能量。这取决于环境条件，例如Albedo，PV模块温度和地面覆盖管理，以及包括安装几何形状和单轴跟踪器控制的植物布局和地形。在全国可再生能源实验室（NREL）进行的建模和实验验证（NREL）表现出每年的每年能源增益为6％，而SI-HJT为9％¹。

一些挑战

因此，很明显，由于其额外的增益，在该领域的光伏技术部署方面，双面面板具有独特的优势。然而，双面面板在性能监测方面也有其自身的挑战。性能取决于模块周围的反照率和阴影。它也取决于特定时间的辐照类型——例如，直接辐照还是漫射辐照。太阳能资源监测还包括额外的变量。由于反照率的日变化以及其他遮阳效应，土壤损失的测量变得复杂。这些变量取决于工厂的设计和跟踪器的性能，必须密切监控。一些像BOM温度测量这样的基本的东西由于背面的阴影变得可疑。

改善的机会

太阳能电池板上的CS241

考虑到这些新的要求，在Campbell Scientific中，我们正在开发专门用于双层性能监测的新监控解决方案。新万博2019最新活动啊在本文中，我们分享我们对BOM温度测量的努力以及我们鲁棒和精确的BOM温度传感器的重新设计。新的改进包括重新设计探头头，以便安装更容易安装和较小的占用脚印。

我们与3M合作，选择明显更强大的粘合剂，以保持传感器连接到模块上。粘合剂如此强，即在大多数情况下，它消除了对额外粘合带或胶的需要，这具有覆盖PV电池的大部分的趋势。虽然这种覆盖范围对于传统的单种子模块是可以接受的，但是双子气体模块需要对升高的辐射的透明观点。

我们还使用薄的Teflon电缆升级传感器电缆。电缆的较薄横截面最大限度地减少了面板上PV电池后表面的遮蔽，并增加了传感器的最大温度额定值。将电缆通过电池之间的空间路由电缆也更容易。

传感器头部被重新设计以更有效地测量后纸的真实温度。表面冷却是用其他类型的BOM温度传感器观察到的常见问题。为了克服这个问题，我们使用仔细的热建模来优化探头设计，促进后纸和探头之间的传热，同时防止所测量的表面的局部冷却。传感器头覆盖全尺寸电池的后侧区域的约2％。这导致个体细胞的阴影可忽略不计。

所有这些传感器的更新都是在保持其前任A类电阻温度检测器(RTD)精度不变的情况下进行的。在-40°~ +100°C的测量范围内，温度不确定度为±0.3°~ 0.4°CCR1000X测量和控制数据记录器。新传感器已被释放为CS241.。为了满足越来越多的性能验证要求，每个CS241传感器都有一个可追溯的序列化校准证书。

我们的BOM传感器旨在帮助您获得最可靠和准确的数据。要找到对您的项目最有利的传感器，请访问我们的太阳能解决方案页面或了解更多有关CS241的信息CS241产品页面。

形象的描述

文章中的第一映像显示了在该字段中安装的CS241传感器，其中传感器线整齐地在电池之间布线。该方法可用于使用半切割或全细胞的PV面板。

本文中的第二幅图像展示了安装在带有半切单元的双面面板上的CS241传感器。传感器与特殊的拉链绑在一起，使传感器电缆排列整齐，并将其固定在模块框架上。

信贷

坎贝尔科学公司可再生能源集团技术产品经理Matt Perry致力于本文。万博matex网页登录

参考

¹Deline，C.，Peláez，S.A.，Marion，B.等，“双面光伏系统性能：从小说中分离事实”（呈现46^钍IEEE光伏专家会议[PVSC 46]，芝加哥，伊利诺伊州，2019年6月19日)。https://www.nrel.gov/docs/fy19osti/74090.pdf