什么是光伏接線盒？它的作用是什么？
光伏接線盒是介于太陽能電池組件構(gòu)成的太陽能電池方陣和太陽能充電控制裝置之間的連接裝置，其主要作用是連接和保護太陽能光伏組件，將太陽能電池產(chǎn)生的電力與外部線路連接，傳導(dǎo)光伏組件所產(chǎn)生的電流。
接線盒有連接、保護兩個作用。連接作用是通過線纜和連接器將光伏組件產(chǎn)生的電流引出并導(dǎo)入到用電設(shè)備中。為了減小接線盒自身損耗，要求導(dǎo)電材料自身電阻及接觸電阻盡可能小。保護作用包含兩部分，一是通過旁路二極管保護光伏組件以及提高光伏組件在遮擋等故障條件下的功率輸出；二是通過特殊材料密封、散熱設(shè)計，達(dá)到防水防火、降低接線盒工作溫度的目的，從而起到保護光伏組件，降低由于旁路二極管漏電流對光伏組件輸出功率造成的損耗。
圖片來源：通靈股份
隨著電池組件功率的持續(xù)增長，電池轉(zhuǎn)換效率亦保持逐年提升，光伏系統(tǒng)內(nèi)的工作電流顯著提升。接線盒作為電池組件間重要的連接及保護設(shè)備，承擔(dān)著光伏組件功率輸出和線路保護，因此需具備更高的載流能力。
而載流能力又與散熱性、傳導(dǎo)效率、可靠耐受性等多項指標(biāo)密切相關(guān)。因此，光伏組件接線盒制造企業(yè)需保持同步技術(shù)革新，來適應(yīng)電池片技術(shù)的快速發(fā)展，光伏組件接線盒朝更高電流承載能力、更優(yōu)良的散熱能力、更高的系統(tǒng)穩(wěn)定性、更低的生產(chǎn)成本等趨勢發(fā)展。
光伏接線盒的發(fā)展階段
近年來，隨著光伏組件產(chǎn)品性能不斷提升，市場對接線盒產(chǎn)品的電流承載能力、散熱能力、系統(tǒng)穩(wěn)定性等要求也越來越高，接線盒產(chǎn)品也經(jīng)歷了多次迭代。
圖片來源：諧通科技
從最早的工藝復(fù)雜繁雜的密封圈接線盒，到工序簡化、密封性能更優(yōu)、體積更小、自動化程度更高的灌膠貼片接線盒；從用材較多的單體接線盒到粘接面積較小、用材節(jié)約、散熱效果更好的分體式接線盒。接線盒產(chǎn)品在市場競爭中不斷追求以更低的成本實現(xiàn)更好的性能，未來仍將持續(xù)迭代。
光伏接線盒的分類及構(gòu)成
1、光伏接線盒的分類
太陽能光伏接線盒分晶體硅接線盒、非晶硅接線盒、幕墻接線盒。
2、光伏接線盒的構(gòu)成
太陽能光伏接線盒由盒體、線纜及連接器三部分構(gòu)成。
盒體：包括盒底(含銅接線柱或塑料接線柱)、盒蓋、二極管；
線纜：分為1．5MM2、2．5MM2、4MM2及6MM2等這幾種常用的線纜；
連接器：分為MC3與MC4兩種；
二極管型號：10A10、10SQ050、12SQ045、PV1545、PV1645、SR20200等
二極管封裝有兩種：R-6 SR 263；
3、太陽能電池組件接線盒的主要特性：
(1)外殼采用進(jìn)口高級原料生產(chǎn)，具有極高的抗老化，耐紫外線能力;
(2)適用于室外產(chǎn)時間惡劣環(huán)境條件下的使用，使用實效長達(dá)30年以上;
(3)根據(jù)需要可以任意內(nèi)置2～6個接線端子;
(4)所有的連接方式采用快接插入式方式連接。
光伏組件接線盒在光伏組件和光伏系統(tǒng)中的工作方式
接線盒的生產(chǎn)工藝流程
一、材料選取
接線盒的主要材料有鋼板、鋁合金、塑料等。這些材料均應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。在選用材料時，需要考慮產(chǎn)品的使用環(huán)境，如防腐性能、耐高溫性能等，從而選擇合適的材料。
二、加工工藝
1.鋼板或鋁合金材料的加工：
鋼板或鋁合金材料需進(jìn)行剪切、折彎、沖壓等加工工藝，完成所需的外形結(jié)構(gòu)。
2.塑料材料的加工：
塑料材料需要進(jìn)行注塑或吹塑成型、壓花等加工工藝，完成所需的外形結(jié)構(gòu)。
加工工藝完成后，需要進(jìn)行表面去毛刺、打磨等加工處理，以保證產(chǎn)品表面光潔平整。
三、裝配
將經(jīng)過加工處理的各部件進(jìn)行組裝，包括組合、固定、接線等，組裝完成后進(jìn)行整體檢驗，確保產(chǎn)品質(zhì)量符合要求。
四、檢測
檢驗產(chǎn)品的電性能、機械性能等，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定可靠。包括進(jìn)行外觀檢驗、電學(xué)性能檢驗、可靠性測試等，檢測合格后方可包裝出廠。
在生產(chǎn)過程中，需要嚴(yán)格遵守相關(guān)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和要求，確保生產(chǎn)出的接線盒品質(zhì)符合客戶的需求。同時，需要加強對材料成分、工藝流程等環(huán)節(jié)的管理，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性，滿足市場需求。
接線盒常見故障分析
1、接線盒常見故障
項目現(xiàn)場光伏組件接線盒常見故障包括：盒體老化變形、接線盒內(nèi)虛焊、旁路二極管擊穿失效、接線盒燒毀、接線盒與硅膠脫離。
2、接線盒常見故障原理分析
故障原理1：組件焊接工藝質(zhì)量問題
接線盒內(nèi)二極管引腳與銅導(dǎo)體連接處、匯流條與銅導(dǎo)體連接處存在虛焊，當(dāng)光伏組件存在陰影遮擋或者其他問題引起旁路二極管開啟時，虛焊處便會發(fā)熱，當(dāng)虛焊處熱量累積超過接線盒絕緣材料的熱變形溫度時，接線盒就會發(fā)生老化變形，旁路二極管開啟工作時間越長，接線盒變形老化風(fēng)險越大，當(dāng)溫度大于二極管結(jié)溫上限值時，高溫就會引起旁路二極管發(fā)生熱擊穿損毀，甚至燒毀接線盒。
故障原理2：組件密封工藝質(zhì)量問題
接線盒與光伏組件背板粘膠過程中存在污染，導(dǎo)致后期接線盒與硅膠脫離故障。
故障原理3：陰影遮擋、隱裂等問題
光伏組件長期處于陰影遮擋、隱裂、局部熱斑等條件下，使得旁路二極管長時間處于連續(xù)工作狀態(tài)，從而引起旁路二極管結(jié)區(qū)溫度升高，當(dāng)結(jié)區(qū)溫度累積到一定程度，旁路二極管就會發(fā)生熱擊穿失效，如果不及時處理，熱量累積達(dá)到接線盒絕緣材料變形溫度時，接線盒就會發(fā)生變形老化，情況嚴(yán)重會引起接線盒燒毀。
故障原理4：雷擊
光伏組件遭遇雷擊時，旁路二極管會瞬間被高電壓擊穿，當(dāng)雨過天晴后，隨著正常組件電流長時間流過失效二極管，二極管便會發(fā)熱，當(dāng)熱量累積到一定程度，就會引起接線盒老化變形，甚至引起接線盒燒毀。
總結(jié)
光伏電站要保證全生命周期穩(wěn)定，以組件為核心的系統(tǒng)可靠性，是保障客戶投資回報、實現(xiàn)客戶價值的基礎(chǔ)。接線盒作為光伏組件的重要組成部分，當(dāng)其發(fā)生故障時，會導(dǎo)致光伏電站發(fā)電量降低，情況嚴(yán)重時甚至?xí)l(fā)火災(zāi)。目前，光伏電站戶外常采用目檢、紅外熱成像技術(shù)、I-V測試方法來判斷接線盒故障，近年來隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，逆變器智能I-V掃描、電站評價體系軟件等更加便捷的方式，進(jìn)一步拓展了系統(tǒng)側(cè)對于光伏組件接線盒故障檢測的方式。在當(dāng)前光伏組件尺寸、電流大躍進(jìn)式的提升后，接線盒可靠性的風(fēng)險將大幅提升，更應(yīng)該考慮選用品質(zhì)優(yōu)異、可靠性好、售后保障健全的“將生命周期標(biāo)準(zhǔn)貫穿于產(chǎn)品生產(chǎn)應(yīng)用的每一個環(huán)節(jié)的”頭部品牌組件，避免虛焊等工藝質(zhì)量問題造成的隱患；在組件運輸及安裝過程中，要做好組件維護工作，減少組件隱裂的產(chǎn)生；在日常運維過程中，要做好電站防雷、故障排查工作，當(dāng)發(fā)現(xiàn)組件存在陰影遮擋、熱斑、隱裂等問題時要及時處理，避免接線盒發(fā)生故障。
光伏接線盒產(chǎn)能布局
光伏接線盒在組件成本中的占比約為2.6%。機構(gòu)預(yù)計，隨著光伏需求的爆發(fā)增長，2023年接線盒市場空間為145億元，2030年接線盒市場空間將達(dá)到231億元，2023-2030年CAGR為12.5%。
中國市場的光伏接線盒需求主要集中在大型太陽能電站建設(shè)領(lǐng)域，隨著分布式光伏的發(fā)展，家庭用戶和小型商業(yè)用戶的需求也將迎來爆發(fā)式增長。未來，我國將繼續(xù)推動光伏產(chǎn)業(yè)鏈的升級和創(chuàng)新，并加強對本土企業(yè)的支持，推動中國光伏接線盒市場實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
光伏接線盒代表企業(yè)
接線盒行業(yè)內(nèi)的主要企業(yè)以國內(nèi)廠商為主，主要有同泰科技、通靈股份、快可電子、江蘇海天、澤潤新能、諧通科技、人和光伏、中環(huán)賽特等。
同泰新能源
蘇州同泰新能源科技股份有限公司(簡稱：同泰新能源)是一家致力于光伏旁路集成模塊接線盒Reliable-Box研發(fā)、制造和銷售的高新技術(shù)企業(yè)，是光伏連接保護系統(tǒng)提供Reliable-Box整體解決方案優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商。
公司成立于2013年4月，現(xiàn)有員工600余名，擁有專業(yè)的接線盒開發(fā)設(shè)計及研發(fā)團隊，研發(fā)人員占員工總數(shù)10%以上。目前公司擁有70余項發(fā)明和用新型專利。
公司研發(fā)生產(chǎn)的集成模塊光伏接線盒Reliable-Box已通過TUV及UL產(chǎn)品認(rèn)證。自主研發(fā)的系列光伏集成模塊接線盒Reliable-Box相對于傳統(tǒng)的光伏接線盒，在外型、性能和可靠性等方面都有重大提升，使光伏組件運行的安全性和可靠性達(dá)到新的水平。
通靈股份
江蘇通靈電器股份有限公司是專業(yè)從事光伏連接系統(tǒng)(光伏組件接線盒、連接器、線束、光伏焊帶、逆變器);光伏電站：電氣設(shè)備(橋架、母線槽、開關(guān)柜)：電線：工業(yè)自動化等產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)，現(xiàn)在職員工1200余人，2017年營業(yè)額超8億元人民幣。
公司一直秉承更智能、更安全、更高效的產(chǎn)品設(shè)計理念憑借過硬的產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)良的售后服務(wù)，為企業(yè)創(chuàng)造了品牌優(yōu)勢，并先后獲得了““國家高新技術(shù)企業(yè)“、”中國馳名商標(biāo)“、“江蘇質(zhì)量AAAA級品牌企業(yè)”、”重合同守信用企業(yè)”、“AAA級資信企業(yè)”、“江蘇省認(rèn)定企業(yè)技術(shù)中心“、以及省、地、市級“文明單位”等榮譽稱號，并通過ISO9001-2008質(zhì)量管理系、ISO14001環(huán)境管理體系OHSAS18OO1職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證和CMMI能力成熟度模型集成認(rèn)證。
快可電子
蘇州快可電子股份有限公司(QC Solar)是一家專業(yè)從事新能源系統(tǒng)智能保護與電氣連接方案研發(fā)、制造、銷售的高新技術(shù)企業(yè)，產(chǎn)品包括光伏電氣保護接線盒、光伏連接器與電纜、儲能連接器與電纜、電動車充電系統(tǒng)、戶外精密防水連接器、工業(yè)自動化連接器系統(tǒng)。公司目前有三家工廠，分別位于中國蘇州市、中國淮安市、越南北江云中工業(yè)區(qū)。
公司通過ISO9001、ISO14001、OHSAS18001質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康管理體系認(rèn)證，產(chǎn)品通過德國TUV、美國UL的質(zhì)量安全認(rèn)證，公司被中國政府評為"國家高新技術(shù)企業(yè)"、"江蘇省光伏組件效能管理工程技術(shù)研究中心"、"蘇州市光伏應(yīng)用系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心"、"蘇州市企業(yè)技術(shù)中心"，公司目前已取得100多項專利知識產(chǎn)權(quán)，承擔(dān)了中國國家發(fā)改委/世界銀行可再生能源發(fā)展項目技術(shù)研發(fā)課題，是中國高端新能源系統(tǒng)智能保護與電氣連接器領(lǐng)域創(chuàng)新設(shè)計的先鋒！公司已于2022年8月4日在中國深圳證券交易所創(chuàng)業(yè)板成功上市。
江蘇海天
江蘇海天微電子股份有限公司是國家高新技術(shù)企業(yè)，專業(yè)從事太陽能光伏接線盒、連接器等光伏配套產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)的綜合性企業(yè)。公司2022年收入主要來自于接線盒占比90.76%，公司2015年獲批“江蘇省企業(yè)技術(shù)中心”，技術(shù)中心擁有專利研發(fā)人員52人，外聘專家5人，與武漢理工大學(xué)、南京航空航天大學(xué)等高校建立了長期合作；企業(yè)技術(shù)中心場地面積2000平方米，擁有檢驗檢測設(shè)備80余臺套。
公司從2020年開始布局開展智能光伏接線盒研發(fā)，目前已經(jīng)申請發(fā)明專利14項。研發(fā)成果發(fā)明專利“一種用于太陽能電池組件接線盒的智能檢測預(yù)警系統(tǒng)”，通過檢測盒對接線盒內(nèi)部的溫度、濕度等環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，并對檢測數(shù)據(jù)值進(jìn)行判斷其是否超過報警設(shè)定值，若超出則進(jìn)行報警，實現(xiàn)對太陽能接線盒溫度的監(jiān)控、管理與報警，避免其內(nèi)部溫濕度高造成安全隱患；采用外置的控制處理器，減少檢測預(yù)警裝置對接線盒內(nèi)部空間的占用，也便于檢測人員對控制處理器進(jìn)行維修；通過斷電控制模塊，可以對接線盒進(jìn)行斷電保護，避免安全事故的發(fā)生，實現(xiàn)了分布式光伏電站監(jiān)測和診斷功能，通過“降本增效”帶動智能光伏行業(yè)的發(fā)展，給行業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效益。
澤潤新能
江蘇澤潤新能科技股份有限公司是一家專業(yè)從事智能光伏接線盒，傳統(tǒng)光伏接線盒，光伏連接器，光伏線材以及光伏配套線纜組裝的新能源高科技企業(yè)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于光伏電站，并網(wǎng)發(fā)電，離網(wǎng)發(fā)電，屋頂系統(tǒng)，家庭供電系統(tǒng)，太陽能建筑等領(lǐng)域，并且形成了由產(chǎn)品開發(fā)，模具設(shè)計，生產(chǎn)制造到銷售客服的一體化服務(wù)。
憑借卓越管理及嚴(yán)格的品質(zhì)管控，成功通過ISO9001，ISO14001，TUV，UL等國際權(quán)威機構(gòu)認(rèn)證，產(chǎn)品廣泛功銷往中國、越南、馬來西亞、美國、歐洲等多個市場，與引領(lǐng)全球的知名光伏企業(yè)，連接器企業(yè)建立了長期穩(wěn)定的戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，并致力于為客戶提供最有價值的產(chǎn)品及服務(wù)。
諧通科技
蘇州諧通光伏科技股份有限公司(簡稱“諧通科技”)成立于2009年12月,坐落于江蘇省蘇州市木瀆。
“諧通科技”誕生于國家新能源發(fā)展戰(zhàn)略快速推進(jìn)的大環(huán)境下，企業(yè)立足于新能源、新科技和新產(chǎn)業(yè)，以全球化、市場化為目標(biāo),以創(chuàng)造價值、回報社會為宗旨,將太陽能電池組件接線盒、光伏線纜、光伏連接器、光伏二極管模塊、高壓直流接觸器、儲能線纜、儲能連接器及周邊產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)等作為主營業(yè)務(wù)。
“諧通科技”致力于綠色能源產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用，為社會提供高品質(zhì)的系統(tǒng)連接服務(wù)和技術(shù)方案?，F(xiàn)已研發(fā)多款光伏接線盒、連接器等新能源產(chǎn)品，并擁有多項自主知識產(chǎn)權(quán)、取得專利42項，其中，發(fā)明專利5項，實用新型33項、外觀專利以及PCT國際專利2項。
人和光伏
浙江人和光伏科技有限公司是一家專業(yè)從事太陽能光伏組件接線盒、連接器、電纜線及周邊產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)的國家級高新技術(shù)企業(yè)。產(chǎn)品通過UL TUV IEC CSA SUD Rohs等國際認(rèn)證，企業(yè)還通過ISO9001、 ISO14001、ISO45001管理體系認(rèn)證。現(xiàn)已形成完整的光伏接線盒垂直產(chǎn)業(yè)鏈，公司現(xiàn)有員工超過一千名，目前日生產(chǎn)能力超過20萬套。
公司是光伏接線盒和連接器國家標(biāo)準(zhǔn)的第一起草單位，建立了國內(nèi)第一個光伏接線盒和連接器專用實驗室。公司一直奉行專利先行、品牌拓市戰(zhàn)略，公司現(xiàn)擁有上百項國內(nèi)外專利，還在歐美等10多個國家注冊了“Renhesolar”公司商標(biāo)以及“ZJRH”產(chǎn)品商標(biāo)等。
中環(huán)賽特
浙江中環(huán)賽特光伏科技有限公司成立于2004年，是一家專業(yè)從事研發(fā)、生產(chǎn)和銷售太陽能光伏組件接線盒、連接器、電纜線的國家級高新技術(shù)企業(yè)。公司生產(chǎn)面積達(dá)10萬多平方米，擁有專業(yè)的研發(fā)團隊,多臺先進(jìn)的數(shù)控模具制造設(shè)備、實驗測試設(shè)備，100多臺專業(yè)接線盒注塑機，60多條專業(yè)流水線，40多臺全自動沖壓機及自動裝配機，保證了我公司高質(zhì)量的產(chǎn)品。
公司現(xiàn)有員工1500多人，日生產(chǎn)成套接線盒能力達(dá)到25萬套，產(chǎn)品通過TUV，UL，IEC，JET,Rohs等國際認(rèn)證，企業(yè)還通過ISO9001、 ISO14001、OHSAS18001管理體系認(rèn)證。是國內(nèi)外眾多知名太陽能組件企業(yè)的長期指定供應(yīng)商，產(chǎn)品受到了國內(nèi)外客戶的一致好評，并享有很高的聲譽。
光伏接線盒行業(yè)發(fā)展主要趨勢
一、產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境驅(qū)動
光伏行業(yè)持續(xù)發(fā)展隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和可再生能源的快速發(fā)展，光伏行業(yè)正迎來前所未有的發(fā)展機遇。各國政府對可再生能源的重視程度不斷提高，光伏行業(yè)利好政策層出不窮。相關(guān)政策不僅為光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力的支持，也為光伏接線盒等關(guān)鍵部件的推廣和應(yīng)用創(chuàng)造了良好的市場環(huán)境。光伏接線盒作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部件之一，其性能和品質(zhì)直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。因此，隨著光伏市場的不斷擴大，光伏接線盒的需求也呈現(xiàn)出持續(xù)增長的態(tài)勢。
二、電池組件技術(shù)發(fā)展驅(qū)動
光伏接線盒技術(shù)革新當(dāng)前太陽能電池組件的技術(shù)路線在尺寸和封裝工藝上以“大尺寸、薄片化”為主流發(fā)展方向。大尺寸組件能增大受光面積、提升功率并攤薄每瓦投資成本，而薄片化技術(shù)可以使太陽能電池組件更加緊湊和輕便，有利于其提高便攜、舒適性并拓展應(yīng)用場景。
在電池片技術(shù)路線上，隨著TOPCon、異質(zhì)結(jié)(HJT)、XBC、鈣鈦礦等技術(shù)的推出，各大電池片廠商均在力爭制備成本不上升的條件下提高光轉(zhuǎn)化效率，使得同等面積的光伏組件能產(chǎn)生更大的電流和功率。上述技術(shù)路線的衍進(jìn)對光伏接線盒的電流承載、運行保護、傳輸效率、散熱性、功率監(jiān)測等性能均提出了更高的要求，光伏接線盒須保持同步技術(shù)革新以適配和跟進(jìn)太陽能電池組件的技術(shù)發(fā)展。
三、應(yīng)用場景多樣化
引領(lǐng)接線盒智能化發(fā)展基于光資源的廣泛分布和光伏發(fā)電的應(yīng)用靈活性因素，近年來我國光伏發(fā)電在應(yīng)用場景上與不同行業(yè)相結(jié)合的趨勢愈發(fā)凸顯。農(nóng)光互補、牧光互補、漁光互補、林光互補等集中式應(yīng)用場景的開發(fā)，使得光伏發(fā)電和農(nóng)業(yè)產(chǎn)出率、生態(tài)環(huán)境改善、提高自然資源利用效率緊密相連。在分布式應(yīng)用方面，光伏建筑一體化(BIPV)建設(shè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的出臺和落地，對光伏發(fā)電系統(tǒng)提出了更高的要求。
BIPV的應(yīng)用需要綜合考慮建筑美學(xué)、建筑采光、安全性等特定因素，實現(xiàn)轉(zhuǎn)化效率與建筑美觀的有效融合?，F(xiàn)階段，為適配光伏應(yīng)用場景和裝機量的增長，接線盒除了需滿足電流承載及穩(wěn)定性、旁路保護、耐候性、防水防塵、防紫外線等傳統(tǒng)性能特征外，更需要適配新應(yīng)用場景的特殊要求。伴隨著應(yīng)用場景的增長和光伏技術(shù)的快速迭代和革新，現(xiàn)有接線盒產(chǎn)品的升級和智能化是長遠(yuǎn)的必然趨勢，接線盒在光伏產(chǎn)業(yè)鏈條中擁有廣闊的應(yīng)用和擴展空間。
內(nèi)容資料參考來源：光電資訊、思瀚研究院、同泰新能源、通靈股份、快可電子、江蘇海天、澤潤新能、諧通科技、人和光伏、中環(huán)賽特、仲致能源、晶華光伏、產(chǎn)業(yè)深度、隆基的碳中和朋友
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