详解旁路二极管问题导致的接线盒熔化故障

太阳能电池板在制造、运输、设置时以及因老化，会发生各种各样的故障。笔者将就检测这些故障的方法，介绍Chemitox(东京都大田区)在评测服务中的事例和积累的知识。

本文介绍旁路二极管故障。

结晶硅类电池板，是将所有的电池单元(发电元件)串联连接的。因此，只要有一枚电池单元因故障不发电，就会影响整块电池板，造成输出功率降低。旁路二极管担任着弥补太阳能电池板这种结构缺点的功能。

因某种故障输出功率大幅降低的电池单元会变成电阻。那样的话，电池单元的串联电路整体都很难通过电流。

为了防止这种输出功率降低，很多电池板将电池单元分为多组。万一有难以通过电流的电池单元出现时，就绕过包含该单元在内的分组，其余组的单元就可继续送电。旁路二极管就负责这种迂回功能。

旁路二极管不只在电池单元发生故障时工作。

例如，部分太阳能电池板被阴影挡住时，阴影部分的电池单元的输出功率会大幅降低。这时旁路二极管也会发挥作用，会绕过发电量大幅降低的分组。

当具有这种功能的旁路二极管发生故障时会怎样呢(图1)?旁路二极管的故障有开路和短路两种类型。

旁路二极管故障造成的故障。造成电池单元过热和接线盒变形等(出处：Chemitox)

发生开路故障时，即使发生因阴影等造成输出功率大幅降低的电池单元，旁路二极管也没有了可绕过包含该单元分组的功能。

因此，电流会继续流经变成了电阻的电池单元。这样，该电池单元周边的温度就会上升，变成热区。其结果会造成封装材料剥离、背板熔化等外观上的异常。

从这样产生的热区部分的热分布来看，温度有时会超过400℃。这种状态一直持续的话，材料会碳化，甚至可能起火。

而当发生“短路”故障时，因绕开旁路二极管会持续流过大量电流。而旁路二极管的设计是不支持电流长时间大量流过的状态的。