前言
現行光伏組串技術路線大多以20余塊組件為主，組成一個串，形成1000V，1500V級的直流高壓線路進入直流匯流箱，再進入集中式逆變器或組串式逆變器。
在一個組串過程中，各組件電壓進行疊加，形成一個疊加的直流側高電壓。為降低組串過程損失，避免木桶短板效應，因此要求每個組串內組件的工況（發(fā)電運行工作參數）盡可能保證一致性。
地面光伏電站應該進行場地平整，讓每一個組串的組件盡可能安裝在一個支架陣列中，同時，務必做好日常維護，檢查熱斑，組串電流偏差，進行灰塵清理，以盡量保證組串內組件工況的一致性。
但分布式發(fā)電應用場景，存在更多的不確定性，加上難以維護清掃積灰，組串內各組件工況的一致性難以保證，因而會放大地面電站運行中存在的孤立或小概率事件發(fā)生。
現行組件組串技術應用于屋面分布式發(fā)電的主要技術痛點:
1、熱斑效應：
一串聯(lián)支路的電池組中任意電池如被遮蔽，將被當作負載消耗其他有光照的太陽電池組所產生的能量，被遮蔽的太陽電池組件此時會發(fā)熱。這種效應能嚴重的破壞太陽電池，直接導致失效或著火燃燒。傳統(tǒng)光伏組件技術的結構設計存在這樣的天然缺陷。
（熱斑效應）
（典型的PID效應造成的組件失效）
2、PID效應：
又稱電勢誘導衰減，是電池組件的封裝材料和其上表面及下表面的材料，電池片與其接地金屬邊框之間在高電壓作用下出現離子遷移，而造成組件性能衰減的現象。PID效應是長期導致組件衰減甚至嚴重退化的主要原因，由此引起的組件功率衰減有時甚至超過50%；導致這一危害的根本原因就是現有的光伏組件在組建發(fā)電網絡時是采用串聯(lián)方式，形成20~30余倍的單個組件電壓，如1000V的直流電壓。
光伏高壓直流拉弧試驗視頻記錄，大約到100V直流電壓時，電弧變成破壞性的拉弧火焰。
3、高壓直流拉弧：
傳統(tǒng)光伏組件采用串聯(lián)方式連接，形成直流側高壓，目前采用1000V,1500V二個電壓等級。該電壓在分布式發(fā)電應用場景之中，人與光伏板接觸緊密，從而對人類活動構成極大的安全威脅。高壓直流也容易拉弧引發(fā)火災，該因素約占屋頂分布式光伏發(fā)電火災因素的45%。
4、耐候性問題：
傳統(tǒng)光伏組件背面為有機材料在屋頂高溫高濕度的環(huán)境下，耐候性能大大降低，使用壽命低于地面電站場景。
5、獨立運行問題：
傳統(tǒng)光伏組件采用串聯(lián)方式連接，導致各光伏組件不能獨立運行，一旦其中一個組件出現問題，串內的能量會聚集到問題組件，極易造成火災風險。
6、消防問題：
傳統(tǒng)光伏組件產品的背面為有機材料或玻璃，均無法達到建筑防火A2級要求；BIPV產品內側必須是防火耐燃材料，確保符合消防標準。
7、承重問題：
傳統(tǒng)的組件產品的結構力學設計，只能保證一定風壓力，從來沒有考慮過人在組件面上的活動。但BIPV產品作為建筑材料，必須考慮人在上面的行走活動。
8、隱裂風險：
隱裂就是一些肉眼不可見的細微破裂，晶硅電池片由于其自身晶體結構的特性，很容易破裂，隱裂可以說是一種較為常見的電池片自身缺陷。會導致電池片部分乃至整片失效。傳統(tǒng)產品因為未考慮人類在組件表面的活動，因此對隱裂問題是沒有設計控制措施的。BIPV因為受人類日?；顒佑绊?，采用晶硅電池的BIPV必須考慮隱裂帶來的風險。
9、電氣安全：
BIPV產品作為建筑材料，其應用場景大大有別于傳統(tǒng)組件產品，作為建筑材料已經與人類生活緊密相連，密不可分，電氣的安全性成為重大的考量。任何高于人類需求的安全電壓的BIPV產品都會給人類生活安全構成威脅。真正的BIPV產品首先要在電氣電壓安全方面做好徹底的防范保證。安全低壓產品無疑是最佳解決方案。
10、建筑通用性：
BIPV產品作為建筑材料產品，應該與既有建筑維護結果充分的銜接，盡量通用一致以實現既有建筑的大規(guī)模使用。
上述問題惡化后導致組件失效，甚至著火燃燒。這也就不難解釋屋面光伏發(fā)電著火概率遠遠大于地面電站的原因。
上述缺陷也是導致過去30多年來，建筑光伏一體化（BIPV）產業(yè)發(fā)展一直止步不前的根本原因，市場急需創(chuàng)新產品和解決方案出現。
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