線材、連接器等左右太陽能發電品質

太陽能發電相關技術逐漸成熟，日照綠能發電已可因應生活應用，但為達市電同價目標電池模組、PV接線盒、電力線等週邊配置都需注意效能要求。資料來源：SIS Solar Ventures Ltd

太陽能光電發電應用正面臨嚴苛考驗，除電池模組價格探底、多數系統組件均以低成本概念進行開發，不僅影響太陽能光電發電應用未來效益，也可能讓未來設備整體擁有成本墊高，影響其綠能源導入效益…

以太陽能發電應用的發展軌跡觀察，太陽能光電產業對於核心組件太陽能電池模組的產品設計方向，一向是朝低成本、更便宜概念進行開發，除要應對價格殺到見骨的太陽能電池模組肉搏競爭，另一方面太陽能電池模組週邊系統、電力線、連接盒等系統設備，也出現價格優先的設備整合概念。

成本考量建置思維 將影響PV設備穩定性

雖然在整備規劃太陽能發電系統，初期最簡單的整合方向自然是以預算考量，有多少預算添購最大輸出的太陽能光電系統設備與系統組裝服務，但在此建構思維下可能初期省了投入成本，但卻有可能因為電池模組、電力線、接線盒、逆變器等模組設備因低價化導致品質或性能指標低落，或是初期仍可維持90%以上的系統輸出效能，但可能兩、三年不到整體電力產出系能就出現積弱不振疲態，甚至影響到未來太陽能光電發電機組後續維護運營、系統擴充的可能性。

目前太陽能光電發電應用市場，積極努力的目標是先達到光電轉換能源的成本與市電同價，即投入太陽能光電發電系統所產生的電力，在抵除設備成本攤提後的單位電價成本，可趨於與市電價格一致，也就是說使用純淨無汙染的電能(太陽能)成本，與實際應用市電(火力/核子電力)來源的電力成本一樣，花一樣的錢卻能換得無汙染的能源產製過程，而跟隨此概念的週邊產品品質要求、性能指標相應而生，在產品開發面向，除了需極力透過產品差異化創造自身產品的獨特價值，同時也要呼應市電同價趨勢盡可能壓低整體擁有成本，提升太陽能光電發電設備導入效益。

選擇太陽能發電方案 應以設置環境條件做首要考量

太陽能光電發電產業，在發展初期製造商關注焦點仍放在如何產製高率的太陽能光電電池板產品，也就是說當業者擁有高效能的電池板就等於成功一大半，這會造成相關業者一窩蜂衝高轉換效率的電池板模組產品，例如太陽能多晶矽業者就前仆後繼投入搶食太陽能應用市場。反而是概念較前衛的薄膜(Thin-film)製程技術熱門，雖然圍繞Thin-film週邊技術持續推進，但終端使用者仍多考量電池模組的Pmax瞬間最大輸出電能、作為產品要求基準，反而能在轉換光譜更廣泛、製程節能、矽原料使用較少的CIGS(Copper Indium Gallium (di)selenide)電池模組，反而因價格/性能比較在規格數據略顯差距，即便CIGS具弱光也能進行光電轉換優勢，尤其適用日照變動大或日照不足區域裝設，礙於成本因素，也未能列入主流建置選項。

為了減少設備維修的派工時程、成本浪費，一般會將較容易發生故障的關鍵模組以更高規格的要求進行整合，例如置於太陽能電池模組上的PV接線盒，由於跟著太陽能電池模組一樣會飽受風雨、日曬摧殘，自然也需要使用高規格工業用材料進行整合，例如外殼採非金屬材質設計，以抗酸、防腐蝕、防水特性見長的強化塑料進行整合，電力輸出接點為能達到硬體接點有效連接，使用雙接點連接設計也可提升系統妥善率，但如此一來PV接線盒的用料成本就會較一般低成本樣式貴一到兩成，但卻可提供整體太陽能發電系統更穩定、低維護率的電力產製服務。

PV接線盒為銜接電池模組重要關鍵 安全性、電氣特性要求相對較高

另外，姑且不論太陽能發電系統使用的電池板模組樣式屬於多晶矽、CIGS架構差異，其實用以串聯整合整個電池模組、逆變器、儲能系統或市電併聯模組，不管是商業建物、住宅建物或是中/大型發電廠，太陽能電池板上裝載使用的PV接線盒一向是左右系統穩定運行的關鍵。因為電池板模組背後的PV接線盒內雖是簡單的帶狀導線與DC輸入/輸出介面電纜間的電氣連接介面，這些電子電路元件與設置必須符合IEC(International Electrotechnical Commission)國際電工委員會、VDE(Verband der Elektrotechnik)德國電氣工程師協會與UL(Underwriter Laboratories)、CSA(Canadian Standards Association)加拿大標準協會認證，以證明其設計與結構上的安全性。

而連接器與接線盒的驗證處理，需委由第三方獨立單位進行如易燃性、耐熱性、阻燃性與關鍵元器件的電氣連接性能，同時針對諸如裝置的耐熱度、抗水氣/潮濕程度、防波濺、耐衝擊測試與最低電流洩漏等繁複測試，另PV接線盒的品質也須能耐受實際多變天候與環境影響，因為多數設置太陽能電池模組的場合，必須藉由極大化日照效益提升累積整體光電轉換能量的效益，在這個概念下PV接線盒的角色就必須在與太陽能電池模組相同的惡劣環境下運作，而太陽能電池模組有強化玻璃保護，PV接線盒僅有工業強化塑料外殼保護關鍵電氣接點。

PV接線盒需暴露在惡劣戶外環境 外殼材質耐酸/熱、抗腐、防水要求高

尤其是PV接線盒的電氣接點，為將太陽能電池經光電轉換而來的電能，銜接至電力輸送線彙整至逆變器的線路連接關鍵，PV接線盒的品質尤其是金屬連接器的傳輸阻抗，也會影響最終蒐集的電力蓄能效益的關鍵，而太陽能電池模組產生的電力變動量大，隨著日照變化、雲朵遮蔽或是雜物遮蔽，都會導致輸出電流出現瞬間增加或減弱，對於金屬接點的電氣規格要求要比常規電子連接器要求更高。

另當部分太陽能電池在無光電轉換進行能量交換時，若無適時將電池模組自設備網絡斷離，避免電池模組受到系統內其他電池模組的反向電流衝擊，甚至恆久進行斷路時造成旁路二極體出現運作高溫，這些可能發生的狀況都要一一考量，在設計整合PV接線盒也要因應提高安規或使用優質料件，提升產品的耐受規格，避免出現設備在接點部分出現高熱自燃問題。

另針對未來維修便利與接線盒保護設計，多數PV接線盒或使用特殊卡榫機構進行設備組合，而新穎的便利設計卡榫也可在維修時快速處理開蓋、修繕工作，而新穎的設計會採用全開、兩件式A/B蓋方式組合，因為維修太陽能電池模組時，可以在開蓋後使配電盤呈現全開狀態，便於電力線與電池模組電纜快速維修互連，節省單片電池模組的維護修繕成本。