MOSFET集成电路在光伏组件中的应用及其可靠性研究

郑炯

摘要：MOSFET集成电路表现出正向压降较低，反向漏电流较小的特性，可以作为光伏接线盒的旁路开关，提高光伏阵列的输出功率。在分析MOSFET集成电路工作原理的基础上，以肖特基二极管和MOSFET集成电路作为样本，在相同的测试条件下研究了两种器件的高温耐焊性和抗静电性能。最后，对两种器件应用于光伏接线盒中的结温进行对比研究。实验结果表明，肖特基二极管的最大结温为152.9℃，而MOSFET集成电路的最大结温仅为102.1℃，两者相差50.8℃。因而，MOSFET集成电路具有可靠性良好和结温低的特性，非常适合作为光伏接线盒的旁路开关，可以有效降低热斑对光伏组件功率输出的影响。

关键词：光伏组件；热斑；旁路开关；MOSFET集成电路

当光伏组件发生热斑现象时，不仅会对太阳能电池造成损害，也会影响组件封装材料的长期可靠性。而旁路开关作为光伏接线盒中的一个核心部件，应用于光伏组件中，可以通过旁路电池串，减少热斑对太阳能电池和组件封装材料的影响。随着光伏应用技术的不断发展，对光伏接线盒旁路开关的功耗和可靠性提出了更高的要求。研究表明，高温和静电是直接影响旁路开关失效的原因。本文综合分析了肖特基二极管和MOSFET集成电路的正向压降、反向漏电流、耐高温性能以及抗静电性能。然后，将两种器件装配到光伏接线盒中，对比研究两种器件的结温变化。分析结果表明MOSFET集成电路具有更低的正向压降、更小的反向漏电流以及更小的结温，特别适合作为光伏接线盒的旁路开关。……