本研究聚焦于遮挡对半片光伏组件阵列输出特性的影响。半片组件通过将标准电池片切割为两半并重新串接,能有效降低电阻损耗,但在局部遮挡下,其输出特性与整片组件存在显著差异。实验通过模拟不同遮挡比例(如10%、30%)、遮挡位置(如边缘、中心、横纵条状)及遮挡形状,对半片组件阵列的功率、电流-电压(I-V)曲线及最大功率点进行分析。研究发现,半片组件在局部遮挡时,由于内部旁路二极管数量较多且子串独立,阴影仅影响部分子串,故功率衰减较整片组件更平缓,热斑风险降低。但遮挡导致各子串电流失配,阵列输出曲线出现多台阶现象,最大功率点跟踪算法易陷入局部最优,造成能量损失。此外,遮挡面积与输出功率损失并非线性关系,例如覆盖单片电池的1/3可能使整串失效。研究还发现,阵列中组件间的连接方式(如串联或并联)会放大遮挡效应,非均匀遮挡下旁路二极管频繁导通,增加系统能耗。此研究为光伏阵列的阴影优化布置、抗遮挡设计及MPPT策略改进提供理论依据。
遮挡对半片光伏组件阵列输出特性影响的研究