组件 — 电池布局

电池布局定义了组件中太阳能电池的数量和位置，以及组件尺寸。

电池布局在组件弹出窗口的布局选项卡中定义，该窗口在加载或预览组件时出现。

电池排列在 XY 网格中，由以下数量定义：

列数 $N_{x}$ ，以及
行数 $N_{y}$ 。

其他输入取决于组件是简单的还是复杂的。（复杂组件的求解时间要长得多，会消耗 10 倍的仿真预算。）

组件类型

附加输入

简单, 组件尺寸。

复杂, 电池分组,, 电池组周围的间距,, 电池之间的间距,, 以及组件边缘的间距。组件尺寸由电池尺寸,, 电池间距和边框计算得出。

简单组件

对于简单组件，用户定义组件尺寸：

宽度 $X_{M}$ ，
长度 $Y_{M}$ ，以及
厚度 $Z_{M}$ 。

如果简单组件没有边框，则将其视为具有这些尺寸的矩形棱柱。有效区域与其总面积相同。

如果简单组件有边框，

$X_{M}$ 和 $Y_{M}$ 包含边框尺寸；
有效区域按边框的 $X$ 和 $Y$ 尺寸减小；以及
$Z_{M}$ 是封装材料和电池的总厚度，但不包括边框的厚度。

无论有无边框，简单组件的有效区域都被划分为大小相等的电池网格，电池之间或周围没有间距。

下图说明了这些规则。它描绘了两个尺寸相同的简单组件（ $X_{M}$ 、 $Y_{M}$ 和 $Z_{M}$ ），其中右侧组件有边框，左侧组件没有。以蓝色显示的有效区域被划分为三列四行（ $N_{x} = 3$ ， $N_{y} = 4$ ）。请注意，带边框的组件电池较小。

简单组件尺寸

有效区域的光学特性由简单组件光学定义。

电池之间的电气连接由电气布局描述。

复杂组件

对于复杂组件，布局输入与 SunSolve Power 中可用的输入相同，控制组件内电池的详细物理排列。电池排列在网格中，左下角的电池标记为 X=0, Y=0。列和行始终对齐。

电池布局

电池布局输入定义了组件包含多少个电池以及它们如何排列在网格中。所有值都使用增/减按钮调整，而非自由文本输入。

列

组件中电池的列数。

行

组件中电池的行数。

电池总数

只读输出，计算为列数乘以行数。

电池间距

电池间距定义了相邻电池之间的间隙。此空间由层选项卡上定义的相同层材料（例如封装材料和背板）填充，并直接影响光学仿真——进入电池间隙区域的光线与电池间材料交互，而非有效电池区域。

下图显示了用户输入 $X_{sep}$ 和 $Y_{sep}$ 如何定义太阳能电池边缘与单元电池边缘之间的距离。（太阳能电池和单元电池是同心的。）

电池分组

启用电池分组会将组件的电池分成多个组，组之间有额外的间距。这是纯光学输入——它在电池组之间添加额外的电池间隙材料，而不改变电气电路拓扑。

电池分组适用于对电池块之间存在物理间隙的组件进行建模，例如在中心线处有间隙的半切电池组件，或出于美观原因在电池组之间有可见间距的组件。

启用电池分组后，出现以下输入：

每行的组数 — X 方向上的电池组数
每列的组数 — Y 方向上的电池组数
X 间距 $X_{g}$ — X 方向上组间的额外间距，仅当每行有多个组时显示
Y 间距 $Y_{g}$ — Y 方向上组间的额外间距，仅当每列有多个组时显示

组间距 $X_{g}$ 和 $Y_{g}$ 是标准电池间距之外的额外间距。它不会增加组件边缘的额外空间。

组件边缘

包含边缘会在组件最外层电池周围添加额外空间。此边缘区域使用与电池间隙相同的层结构。可以独立设置四个值：

左 $X_{p 1}$
右 $X_{p 2}$
下 $Y_{p 1}$
上 $Y_{p 2}$

边缘与边框不同，边框位于有效组件区域之外。边缘定义了最外层电池与边框（如果没有边框则为组件边缘）之间的间隙。边缘区域内的层、材料和界面与层选项卡上定义的单元电池间距区域内的相同。

边框和边缘尺寸

下图显示了一个每行 4 个电池、每列 9 个电池的组件，分为 X 方向 2 个电池组和 Y 方向 3 个电池组。它说明了电池组间距、边缘和边框尺寸之间的关系。

电池组尺寸

标准布局

SunSolve 提供预设的标准组件布局，可快速配置常见的组件配置。这些预设设置电池数量、间距和排列以匹配广泛使用的组件设计。标准布局在输入未锁定时可用。

计算的组件尺寸

组件弹出窗口顶部的组件预览部分根据几何输入显示计算的尺寸和面积。

单个电池面积

一个电池的面积，由电池形状和尺寸决定。

总电池面积

组件中所有电池的总有效面积为

A_{total cell} = A_{cell} \times N_{x} \times N_{y}

其中 $N_{x}$ 和 $N_{y}$ 分别为列数和行数。

电池间隙面积

组件边缘内非电池区域的总面积——电池间距、电池组间距和边缘空白区域。此面积由封装材料和背板层填充。对于简单组件，此值为零。

边框面积

仅在包含边框时显示。组件边缘周围边框材料占据的总面积为

A_{frame} = (F_{x 1} + F_{x 2}) \times Y_{inner} + (F_{y 1} + F_{y 2}) \times X_{inner} + F_{x 1} F_{y 1} + F_{x 1} F_{y 2} + F_{x 2} F_{y 1} + F_{x 2} F_{y 2}

其中 $X_{inner}$ 和 $Y_{inner}$ 是边框内部的尺寸（电池、间距和边缘）， $F_{x 1}$ 、 $F_{x 2}$ 、 $F_{y 1}$ 、 $F_{y 2}$ 是各侧的边框宽度。

组件面积

组件的整体占地面积为

A_{module} = X_{total} \times Y_{total}

X 尺寸和 Y 尺寸

组件的整体尺寸。对于复杂组件，这些是根据电池和间距输入计算的，

X_{total} = N_{x} \times (W_{cell} + X_{sep}) + (G_{x} - 1) \times X_{g} + X_{p 1} + X_{p 2} + F_{x 1} + F_{x 2}

Y_{total} = N_{y} \times (H_{cell} + Y_{sep}) + (G_{y} - 1) \times Y_{g} + Y_{p 1} + Y_{p 2} + F_{y 1} + F_{y 2}

其中 $G_{x}$ 和 $G_{y}$ 为电池组数（禁用电池分组时为 1）， $X_{g}$ 和 $Y_{g}$ 为组间距， $X_{p 1}$ 、 $X_{p 2}$ 、 $Y_{p 1}$ 、 $Y_{p 2}$ 为边缘值（禁用边缘时为 0）， $F_{x 1}$ 、 $F_{x 2}$ 、 $F_{y 1}$ 、 $F_{y 2}$ 为边框宽度（没有边框时为 0）。

对于简单组件，X 和 Y 尺寸直接输入为 $X_{M}$ 和 $Y_{M}$ （如果包含边框则加上边框宽度）。