接線盒的主要作用是通過接線盒的正負電纜將組件內部太陽電池電路與外部線路連接，將電能輸送出去。接線盒通過硅膠與組件的背板粘在一起。
接線盒內配備有旁路二極管以保護電池串。接線盒的設計要求非常高，涉及電氣設計、機械設計與材料科學等多個領域的技術。
接線盒主要由三大部分組成∶接線盒盒體、電纜和連接端子。接線盒盒體一般由以下幾部分構成∶底座、導電部件、二極管、密封圈、密封硅膠、盒蓋等。
目前市場上接線盒種類繁多，從是否灌膠看，有灌膠式和非灌膠式，是否灌膠一般根據(jù)接線盒的體積和安全性能要求而確定。
根據(jù)接線盒內部匯流條的連接方式又可分卡接式和焊接式，一般非灌膠的都采用卡接式，灌膠的因為內部空間小，都需要采用焊接式。
灌膠式接線盒體積小、成本低，加上組件失效更換的比例不高，因此逐漸成為市場上的主流。
還有一體式接線盒和分體式接線盒。一體式接線盒內有一個或多個二極管以及正負極電纜，一般一塊組件只用一個接線盒即可。
分體式接線盒包含有多個接線盒，每個接線盒里面有一個二極管，正負極電纜分布在兩個接線盒上，因此一塊組件至少要有兩個接線盒。分體式接線盒因為體積小，因此都需要灌膠。采用分體式接線盒的優(yōu)點如下∶
（1）可以簡化組件疊層內部匯流條的連接方式，減少匯流條的使用量，使得組件整體的回路電阻降低，提高組件的輸出功率；
（2）組件正負引出線分別位于組件靠近邊框的一側，因此在進行組件縱向安裝連接時只需要很短的電纜，從而大大減少了系統(tǒng)電纜的用量，降低了系統(tǒng)串聯(lián)電阻，提高了系統(tǒng)發(fā)電量。但是在組件橫向安裝時，電纜長度會有所增加，所以需要綜合考慮設計。
圖3-11所示為一體式非灌膠接線盒結構意圖；圖3-12所示為一體式灌膠接線盒結構示意圖；圖3-13所示為分體式接線盒基本構造。
接線盒內部的旁路二極管有插腳式和貼片式兩種，一般盒體尺寸較大時采用插腳式二極管，例如非灌膠接線盒；盒體較小時采用貼片式二極管，例如灌膠接線盒。
二極管的反向耐壓和耐熱性能等要根據(jù)組件使用要求和相關標準選擇確定。
旁路二極管的工作原理是∶將二極管與若干片電池并聯(lián)，在組件運行過程中，當組件中的某片或者幾片電池片受到烏云、樹枝、鳥糞等遮擋物遮擋而發(fā)生熱斑時，接線盒中的旁路二極管利用自身的單向導電性能給出現(xiàn)故障的電池組串提供一個旁路通道，電流從二極管流過，從而有效維護整個組件性能，得到最大發(fā)電功率，工作原理圖如圖 3-14所示。
常用的二極管是肖特基二極管，其優(yōu)點是壓降較低，可以減少二極管帶來的功率損耗。
最理想的組件應是每片電池都并聯(lián)一個旁路二極管，但是出于工藝和成本因素考慮，目前在實際應用中，一個二極管一般需保護10～24 片太陽電池。
早期接線盒主要以進口的MC、Tyco為主，價格昂貴，2002年后，浙江人和、蘇州快可、常州萊尼、揚州通靈、常州九鼎公司不斷突破技術瓶頸，實現(xiàn)了接線盒國產化，并且技術不斷進步。
浙江人和早期生產的PV-RH系列產品在頂峰時期銷量占全球總額的1/3。
早期接線盒大多是一體式非灌膠卡接式，現(xiàn)在一體式灌膠接線盒因為成本較低而逐步成為主流，而分體式接線盒在很多組件設計上也得到了較多的應用。
接線盒直接暴露在空氣中，會長期經受風吹雨淋日曬，而且體積小，內部裝配件多，這對其耐候性、密封性以及安全性都提出了很大的考驗。
光伏系統(tǒng)運行過程中，接線盒出現(xiàn)問題也是比較常見的，據(jù)不完全統(tǒng)計，接線盒故障在光伏電站的故障失效中所占比例是最高的，因此在設計和選擇接線盒時候，要考慮以下幾個主要方面∶
（1）外殼有較強的抗老化、耐紫外線能力；
（2）良好的散熱性能，以降低接線盒內部溫度和組件接線盒位置的溫度；
（3）優(yōu)良的密封性能，低的連接電阻，以減小接線盒帶來的功率損耗；
（4）二極管的電流匹配能力；
（5）合理的電氣安全設計，如爬電距離等，以滿足電氣安全要求性能；
一個簡單的接線盒所需要的材料就達十多種，選用材料是否合理直接影響接線盒本身的質量，所以接線盒的材料一直受到行業(yè)的重視，表3-8簡單列舉了接線盒主要部件原材料及作用。
接線盒盒體的尺寸和結構設計有嚴格的要求，如內部帶電體到邊沿的爬電距離、電氣間隙要求，還要考慮承受的最大系統(tǒng)電壓和最大工作電流等。
接線盒設計目前應執(zhí)行最新的IEC/EN 62790標準，表3-9所示為光伏接線盒與光伏連接器標準變動情況。
對于光伏電纜，目前行業(yè)沿用的是德國 2pfgl162標準，由于一直以來沒有針對光伏線纜的標準，所以TUV認證將2pfg1162作為光伏電纜測試標準，直到2017年10月27日，改為采用EN 50618作為光伏電纜的標準。
除了接線盒外觀、尺寸需要符合產品設計要求外，對接線盒中的二極管產品也有技術指標要求，見表3-10。
表中所列的技術指標一般都要作為接線盒的常規(guī)測試項目，每批材料到貨都需要進行測試。要評估和測試一個新型接線盒，最簡單的方法是看該產品是否通過認證，并同時進行其他可靠性測試，如基于IEC61215標準的熱循環(huán)、高溫高濕、濕凍測試（一般還需要做成組件進行可靠性測試）。
另外還有耐紫外線性能測試，一般要求在接受紫外線照射累計90kW·h/m后接線盒無破損、開裂、彎曲、變色、變脆、老化等現(xiàn)象。
接線盒不同于其他封裝材料，首先要取得接線盒盒體、電纜和連接端子的TUV/UL全套認證后才能夠在市場上使用。
目前傳統(tǒng)接線盒的主要功能是輸出電流電壓和進行組件熱斑保護。
高額定電流、高防水性、優(yōu)良的散熱性、低電阻等一直是傳統(tǒng)接線盒的改進目標。
隨著光伏產品應用的不斷擴大和深入，行業(yè)衍生出一些新的需求，對接線盒提出了智能化的要求，于是出現(xiàn)了智能接線盒（SmartBox），通過智能接線盒可以對組件進行遠程監(jiān)控和功率優(yōu)化。
目前智能接線盒主要分為帶開關功能的監(jiān)控型（Switch-off 型）、直流-直流優(yōu)化型（DC-DC型），直流-交流優(yōu)化型（DC-AC型）三大類。具體介紹可以參考第8章的智能型光伏組件。
來源：電工運維藏金閣
原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦光伏網(wǎng)）：光伏輔材之接線盒：功能及技術要求
