本系列文章，介紹日本中部電氣保安協會總店保安部光伏項目組，根據其經歷光伏發電系統故障事例及采取的對策，對持牌電工提出的建議。本文根據項目組匯總的故障事例集，通過該組成員的投稿對故障進行分析。 百萬瓦級等光伏發電站，主要使用結晶硅類和化合物類兩種太陽能電池板。其中，化合物類廣泛使用的是CIS型。

結晶硅類太陽能電池板，是串聯連接數十枚太陽能電池單元（發電元件），收納在耐候性封裝中。

一枚太陽能電池單元的輸出功率約為4W。串聯60枚這種太陽能電池單元可獲得240W的輸出功率。

但因是串聯方式，因此只要有一個太陽能電池單元發生故障，或者被陰影擋住不發電，則串聯的所有太陽能電池單元都會受影響，導致輸出功率大幅降低（圖1）。


圖1：串聯連接的太陽能電池單元出現故障，則整個電池板都無法輸出電力（出處：中部電氣保安協會）

利用旁路二極管避開含故障電池單元的群組

因此，為了避免一枚太陽能電池單元對全體的不良影響，而將單元構成“群組”（Cluster），萬一太陽能電池單元的電流無法流過時，就利用旁路二極管使電流迂回通過故障群組。

由于除了迂回的群組以外都能正常發電，所以不會對電池板整體造成不良影響，可抑制輸出功率的降低（圖2）。例如，一塊電池板串聯60枚太陽能電池單元時，以20枚電池單元為一組，共分成3組。



圖2：可利用旁路二極管避開含故障太陽能電池單元在內的群組輸出（出處：中部電氣保安協會）

本文介紹一下在開始發電前的竣工檢查中，通過測量組串（串聯太陽能電池板的列）的開路電壓，發現這類結晶硅類太陽能電池板產品故障的事例。

發現了故障的，是一座輸出功率為1.3MW的光伏電站。該電站是每14塊太陽能電池板串聯構成一個組串的。測量每個組串的開路電壓時發現，有一個組串的電壓比其他組串低11V左右。

通過測量開路電壓等發現一個群組不發電