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陰影的問題

50V, 3A 50V, 3A
陰 影會造成太陽光電模組電力特性的改變，大幅降低輸出的電力，而且串接在
一起的其他模組，因為串聯電流的限制，即使未遮陰，性能也會大幅受到影
響。舉例來說，10％的區域受到陰影影響，一個系統的輸出可能只剩下50％，如圖 50V, 3A 50V, 3A
二所示。在某些情況下，嚴重的遮陰還可能造成模組的損壞。
變流器 變流器
250V, 3A 225V, 3A
750W 50V, 3A 675W 50V, 3A

太陽能功率優化器的原理
50V, 3A 50V, 3A

太 陽能優化器基本上是一個DC/DC的功率轉換器，並加上原本屬於變流器的最 50V, 3A 25V, 3A 優化器
大功率追蹤功能，安裝時每片模組搭配一個優化器，如此當某一片模組受到
陰影影響時，透過對該片電壓和電流的最佳化調整，其他同一串列的模組仍能保持
其最佳輸出，從而提高整個系統的發電量，如圖三所示。在某些實際的安裝案例可
無遮陰 部分遮陰，性能減少
以得到30％的發電量提升。太陽能優化器若加上通訊的模組，如無線或電力線通
訊，則可使得監測系統可以監測每一片太陽能模組的發電狀況，系統異常時可即時
找出故障位置進行更換。 圖三、加裝優化器減小陰影的影響

太陽能功率優化器的應用

太 陽能功率優化器並非對所有的太陽光電系統都能提升發電量，某些無遮陰問
題的系統，如大型太陽能發電廠，其性能提升就相當有限。屋頂型的系統由
於面積的限制，很難找到一個完全沒有陰影影響的區域，透過太陽能優化器的輔 助，可以使得一些原本不適合安裝的區域，也能安裝，擴大太陽光電系統 謝志杰 C.C. Hsieh
的普及。另一個相當值得應用的是建築一體化太陽光電系統（BIPV, Building 服務單位. 台積電 太陽
Integrated Photo Voltaic），BIPV直接將太陽光電模組作為建材的一部分， 能製造營運處
可降低整體建築成本，避免二次施工，但經常因為造型或方位的關係而使得 再生能源是值得貢獻心
發電效率大受影響，透過採用太陽光電優化器，可改善發電效率，也可增加 力的產業，不只為了經
濟上的回報，更是為了
建築師在採用太陽光電模組作建築設計時的彈性。
給下一代一個更乾淨的
地球。

50V, 3A 50V, 1.5A 太陽能功率優化器的挑戰與發展

太 陽能功率優化器目前最大的挑戰是成本，為了降低成本，將朝整合太
50V, 3A 50V, 1.5A 陽光電模組的接線盒方向發展；另一個挑戰是可靠度，太陽光電模組
變流器 變流器 的壽命是25年，而優化器能否在戶外風吹日曬的嚴苛環境下運作25年，從
250V, 3A 250V, 1.5A
750W 50V, 3A 375W 50V, 1.5A 電路設計、材料選用到可靠度驗證都是需要努力的課題。

50V, 3A 50V, 1.5A
參考資料

50V, 3A 50V, 1.5A [1] 太陽光電示範系統推廣網站.
圖二、傳統太陽 http://www.solarpv.org.tw
光電系統受陰影
的影響 無遮陰 部分遮陰，性能減少 [2] SolarMagic Technology:
http://www.solarmagic.com

NEW FAB TECHNOLOGY JOURNAL http://nfjournal/ July 2011