光伏组件与阵列设计样本.docx

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光伏组件与阵列设计样本

1.1引言

太阳电池是将太阳光直接转换为电能最基本元件，一种单体太阳能电池单片为一种PN结，工作电压约为0.5V，工作电流约为20－25mA/cm2，普通不能单独作为电源使用。

因而需依照使用规定将若干单体电池进行恰当连接并通过封装后，构成一种可以单独对外供电最小单元即组件（太阳能电池板）。

其功率普通为几瓦至几十瓦，具备一定防腐、防风、防雹、防雨能力，广泛应用于各个领域和系统。

当应用领域需要较高电压和电流，而单个组件不能满足规定期，可把各种组件通过串连或并联进行连接，以获得所需要电压和电流，从而使得顾客获取电力。

依照负荷需要，将若干组件按一定方式组装在固定机械构造上，形成直流发电单元，即为太阳能电池阵列，也称为光伏阵列或太阳能电池方阵。

一种光伏阵列包括两个或两个以上光伏组件，详细需要多少个组件及如何连接组件与所需电压（电流）及各个组件参数关于。

太阳能电池片并、串联构成太阳能电池组件；太阳能电池组件并、串联构成太阳能电池阵列。

1.2光伏组件

1.2.1组件概述

光伏组件（俗称太阳能电池板）是将性能一致或相近光伏电池片（整片两种规格125*125mm、156*156mm），或由激光机切割开不同规格太阳能电池，按一定排列串、并联后封装而成。

由于单片太阳能电池片电流和电压都很小，把她们先串联获得高电压，再并联获得高电流后，通过一种二极管（防止电流回输）然后输出。

电池串联片数越多电压越高，面积越大或并联片数越多则电流越大。

如一种组件上串联太阳能电池片数量是36片，这意味着这个太阳能组件大概能产生17伏电压。

1.2.2电池连接与失配

失配影响:

失配损失是由于电池或者组件互联引起，这些电池或者组件没有相似特性或者经历了不同条件。

在PV组件和方阵中，在某种条件下失配问题是一种严重问题，由于一种组件在最差状况输出是由其中具备最低输出太阳电池决定。

例如，当一种太阳电池被遮挡而组件中其他太阳电池并没有被遮挡时，一种处在“良好”状态太阳电池产生功率可以被低性能太阳电池耗散，而不是提供应负载。

这可以导致非常高局部电力耗散，并且由此而产生局部加热可以引起组件不可恢复损伤。

太阳能电池在串、并联成电池组件时，由于每片太阳能电池电性能不也许绝对一致，这就使得串、并联后输出总功率往往不大于各个单体太阳能电池输出功率之和，称作太阳能电池失配。

在太阳能组件制造以及组建安装为阵列过程中，失配问题总会存在，并或多或少影响太阳能电池性能。

这是由于：

1，太阳能电池生产工艺决定了每一种单体不也许绝对一致；2，实际使用中每个单体还将由于遮挡，灰尘，表面损伤等因素导致个体差别。

4.2.2.1太阳能电池串联连接与失配

太阳能电池串联连接时，总输出电流为最小一片电池值，而其总输出电压为各电池电压之和。

太阳能电池串联使用时失配损失要严重得多，一旦有一种单体电流不大于其她单体，由于输出电流将取所有单个电池中最小值，整个串联回路中其她单体电流也将减少，从而大大减少整个回路输出功率。

如下图所示，当一串具备几种高电流太阳电池串中有一种低电流太阳电池时，产生热斑。

一串太阳电池中有一种被遮挡，减少了好电池电流，使得好电池要产生更高电压。

这个电压普通使坏电池反偏。

如果总串联串上工作电流接近于坏电池短路电流，总电流就是被坏电池所限制。

好电池产生额外电流使好电池正向偏置。

如果串联串被短路，这个跨过这些好电池正向偏压就使得被遮挡电池反向偏置。

当许多串联电池在阴影遮挡电池上引起很大反向偏压时，导致差电池上有很大热耗散，就发生了热斑。

必然地，好电池上所有发电容量都耗散在差电池上。

在相似面积上大量功率耗散导致局部发热或者热斑，转而产生破坏性影响，例如电池或玻璃破裂、焊料熔化或者太阳电池衰降。

4.2.2.1太阳能电池并联连接与失配

太阳能电池并联连接时，并联输出电压保持一致而输出电流为各并联电池电流之和。

太阳能电池并联使用时失配损失比串联使用时小，只要最差电池开路电压高于该组电池工作电压，则输出电流仍为各单体电流之和。

失配损失仅来自于某些没有工作在最大工作点单体。

如果其中有单体开路电压低于工作电压，则该单体将成为负载而消耗能量。

普通可采用在每一块并联支路加防反二极管办法，尽管不能增长该之路输出，但可以防止电流倒流。

在设计中重要是拟定组件工作电压和功率这两个参数，按输出电压规定以一定数量（n）电池片（或依照需要切割成相应大小）用互连条互相串联起来，以满足顾客所需求输出电压，然后按输出功率规定以一定数量（m）电池片用汇流条并联起来，并通过层压封装而成为太阳能电池组件。

对于普通使用12V电池组件，普通采用一串36片太阳能电池片，即n＝36，m＝1。

图4－1，4－2分别为太阳能电池组件工作原理图和等效电路图。

图4－1为太阳能电池组件工作原理图

图4－2为太阳能电池组件等效电路图

在小组件中，太阳电池是串联联接，因此没有并联失配问题。

在大方阵中普通有组件并联，因此普通是组件水平上而不是电池水平上发生并联失配。

并联联接太阳电池。

互相并联太阳电池上电压总是相似，并且总电流是各个独立太阳电池电流和。

1.2.3组件设计

要提高电压需要串联电池片，缺陷是电流值趋向于最小电流电池片电流；提高功率普通需要并联电池片，缺陷是电压趋向于最小电压电池片电压。

因而在同一种组件中，尽量选用性能一致电池片。

设计举列：

用Φ40mm单晶硅太阳电池（效率为8.5%，工作电压0.41v）设计一工作电压为1.5伏，峰值功率为1.2瓦组件。

单晶硅电池工作电压为：

V=0.41v

则串联电池数：

Ns=1.5/0.41=3.66片，取Ns=4片

单体电池面积：

s=πd2/4=π⨯42/4=12.57cm2

单体电池封装后功率：

Pm=100mw/cm2⨯12.57⨯8.5%⨯95%=100mw=0.1w（原则测试下，太阳辐照度＝1000W/m2＝100mW/cm2）

式中95%是考虑封装时失配损失

需太阳电池总片数：

N=1.2/0.1=12片

太阳电池并联数：

NP=N/Ns=12/4=3组

故用12片Φ40mm单晶硅太阳电池四串三并，即可满足规定。

图4－3串并联

图4－4混联

联接办法如图4－3但这种联接办法有缺陷，一旦其中一片电池损坏、开路或被阴影遮住，损失不是一片电池功率，而是整串电池都将失去作用，这在串联电池数目较多时影响尤为严重。

为了避免这种状况，可以用混联（或称网状连接）相应电池之间连片连接起来，如图4－4，这样，虽然有少数电池失效（如有阴影线），也不致于对整个输出导致严重损失。

太阳能电池组件构成数量普通是由系统电压（或蓄电池电压）来决定，普通组件电压是蓄电池电压1.4-1.5倍。

例如：

蓄电池电压为12v，组件工作电压普通为16.8-18v之间，那么电池片数量为18v/0.5v，也就是36片。

因此惯用数量36或40片，大功率组件为72片。

常规组件，36片电池串联联接，为了生成满足12V蓄电池充电电压。

1.2.4组件串、并联

当每个单体电池组件性能一致时，各种电池组件串联连接，可在不变化输出电流状况下，使组件阵列输出电压成比例增长；而组件并联连接时，则可在不变化输出电压状况下，使组件阵列输出电流成比例增长；串、并联混合连接时，即可增长组件阵列输出电压，又可增长组件阵列输出电流。

但是，构成阵列所有电池组件性能参数不也许完全一致，所有连接电缆、插头插座接触电阻也不相似，于是会导致各串联电池组件工作电流受限于其中电流最小组件；而各并联电池组件输出电压又会被其中电压最低电池组件钳制。

因而阵列组合会产生组合连接损失，使阵列总效率总是低于所有单个组件效率之和。

组合连接损失大小取决于电池组件性能参数离散性，因而除了在电池组件生产工艺过程中，尽量提高电池组件性能参数一致性外，还可以对电池组件进行测试、筛选、组合，即把特性相近电池组件组合在一起。

例如，串联组合各组件工作电流要尽量相近，每串与每串总工作电压也要考虑搭配得尽量相近，最大幅度地减少组合连接损失。

因而，组件串、并联组合连接要遵循下列几条原则：

①串联时需要工作电流相似组件，并为每个组件并接旁路二极管；

②并联时需要工作电压相似组件，并在每一条并联线路中串联防反充二极管；

③尽量考虑组件连接线路最短，并用较粗导线；

④严格防止个别性能变坏电池组件混入电池阵列。

1.2.5组件热岛效应

太阳能电池组件在使用过程中，如果有一片太阳能电池单独被遮挡，例如树叶鸟粪等，单独被遮挡太阳能电池在强烈阳光照射下就会发热损坏，于是整个太阳能电池组件损坏。

这就是所谓热岛效应。

为了防止热岛效应，普通是将太阳能电池倾斜放置，使树叶等不能附着，同步在太阳能电池组件上安装防鸟针。

对于大功率太阳能电池组件，为防止太阳能电池在强光下由于遮挡导致其中某些由于得不到光照而成为负载产生严重发热受损,最佳在太阳能电池组件输出端两极并联一种旁路二极管，旁路二极管电流值不能低于该块太阳能组件电流值。

1.2.6制约组件输出功率因素

由于太阳能输出功率取决于太阳光照强度、太阳能光谱分布和太阳电池温度、阴影、晶体构造。

因而太阳电池组件测量在原则条件下（STC）进行，测量条件被欧洲委员会定义为101号原则，其条件是：

光谱辐照度为1000W/m2；光谱AMl．5；电池温度25℃。

在该条件下，太阳能电池组件所输出最大功率被称为峰值功率，其单位表达为峰瓦（Wp）。

在诸多状况下，组件峰值功率通惯用太阳模仿仪测定并和国际认证机构原则化太阳能电池进行比较。

 4.2.6.1温度和光照强度对太阳电池组件输出特性影响

太阳电池组件温度较高时，工作效率下降。

随着太阳能电池温度增长，开路电压减小，在20～100℃范畴，大概每升高1℃每片电池电压减小2mV；而光电流随温度增长略有上升，大概每升高1℃每片电池光电流增长千分之一，或0.03mA／℃•cm2。

总来说，温度升高太阳电池功率下降，典型温度系数为－0.35％／℃。

也就是说，如果太阳能电池温度每升高1℃，则功率减少0．35％。

因而，使组件上下方空气流动非常重要，由于这样可以将热量带走，避免太阳能电池温度升高。

这里简介是温度对晶体硅太阳电池性能影响，非晶硅太阳电池则不同，依照美国Uni—Solar公司报道，该公司三结非晶硅太阳电池组件功率温度系数只有－0.21％。

  光照强度与太阳电池组件光电流成正比，在光强由100～1000W／m2范畴内，光电流始终随光强增长而线性增长；而光照强度对光电压影响很小，在温度固定条件下，当光照强度在400～1000W／m2范畴内变化，太阳电池组件开路电压基本保持恒定。

正由于如此，太阳电池功率与光强也基本成正比。

组件最大输出功率随着太阳辐射强度增强而增大；随着太阳辐射强度削弱而减小，如图4－5所示。

图4－5最大输出功率随着太阳辐射强度变化

 4.2.6.2阴影对太阳电池组件输出特性影响

阴影对太阳电池组件性能影响不可低估，甚至光伏组件上局部阴影也会引起输出功率明显减少。

某些组件比其她组件更易受阴影影响，有时仅仅一种单电池上小阴影就产生了很大影响。

一种单电池被完全遮挡时，太阳电池组件可减少输出75％。

因此阴影是场地评价中非常重要某些。

虽然组件安装了二极管以减少阴影影响，但由于低估了局部阴影影响，建成光伏系统性能和顾客投资效果都将大为逊色。

1.3光伏阵列

1.3.1阵列基本构成

太阳能电池阵列基本电路构成是由太阳能电池组件集合体太阳能电池组件串、防止逆流元件、旁路元件和接线箱等构成。

太阳能电池组件串，是指由太阳能电池组件串联连接构成太阳能电池阵列满足所需输出电压电路。

在电路中，各太阳能电池组件串通过防止逆流元件互相并联连接。

光伏阵列任何某些不能被遮荫，如果有几种电池被遮荫，则它们便不会产生电流且会成为反向偏压，这就意味着被遮电池消耗功率发热，久而久之，形成故障。

但是有些偶尔遮挡是不可避免，因此需要用旁路二极管来起保护作用。

如果所有组件是并联，就不需要旁路二极管，即如果规定阵列输出电压为12V，而每个组件输出恰为12V，则不需要对每个组件加旁路二极管，如果规定24V阵列（或者更高），那么必要有2个（或者更多）组件串联，这时就需要加上旁路二极管，如图4－5所示,

图4－5带旁路二极管串联电池

图4－6对于24V阵列阻塞二极管接法

阻塞二极管是用来控制光伏系统中电流，任何一种独立光伏系统都必要有防止从蓄电池流向阵列反向电流办法或有保护或失效单元办法。

如果控制器没有这项功能话，就要用到阻塞二极管，如图4－6阻塞二极管既可在每一并联支路，又可在阵列与控制器之间干路上，但是当多条支路并联接成一种大系统，则应在每条支路上用阻塞二极管（如图4－6）以防止由于支路故障或遮蔽引起电流由强电流支路流向弱电流支路现象。

在小系统中，在干路上用一种阻塞二极管就够了，不要两种都用，由于每个二极管会降压0.4~0.7V，是一种12V系统6%，这也是不小一种比例。

1.3.2阵列设计

光伏阵列设计，普通来说，就是按照顾客规定和负载用电量及技术条件，计算太阳能电池组件串联、并联数。

串联数由太阳能电地方阵工作电压决定，应考虑蓄电池浮充电压、线路损耗以及温度变化对太阳能电池影响等因素。

在太阳能电池组件串联数拟定之后，即可按照气象台提供太阳能年总辐射量或年日照时数平均值计算，拟定太阳能电池组件并联数。

太阳能电池方阵输出功率与组件串联、并联数量关于。

组件串联是为了获得所需要电压，组件并联是为了获得所需要电流。

太阳电池阵列设计基本思想就是满足年平均日负载用电需求。

将系统标称电压除以太阳电池组件标称电压，就可以得到太阳电池组件需要串联太阳电池组件数，使用这些太阳电池组件串联就可以产生系统负载所需要电压：

串联组件数量＝

用负载平均每天所需要能量（安时数）除以一块太阳电池组件在一天中可以产生能量（安时数），这样就可以算出系统需要并联太阳电池组件数，使用这些组件并联就可以产生系统负载所需要电流。

并联组件数量＝

在实际状况工作下，太阳电池组件输出会受到外在环境影响而减少。

依照上述基本公式计算出太阳电池组件，在实际状况下普通不能满足光伏系统用电需求，为了得到更加对的成果，有必要对上述并联组件数量公式进行修正。

并联组件数量＝

衰减因子是考虑泥土，灰尘覆盖和组件性能慢慢衰变都会减少太阳电池组件输出，普通做法就是在计算时候减少太阳电池组件输出10％来解决上述不可预知和不可量化因素。

可以将这当作是光伏系统设计时需要考虑工程上安全系数。

库仑效率指在蓄电池充放电过程中，铅酸蓄电池会电解水，产气愤体逸出，这也就是说着太阳电池组件产生电流中将有一某些不能转化储存起来而是耗散掉。

因此可以以为必要有一小某些电流用来补偿损失，用蓄电池库仑效率来评估这种电流损失。

不同蓄电池其库仑效率不同，普通可以以为有5～10％损失，因此保守设计中有必要将太阳电池组件功率增长10％以抵消蓄电池耗散损失。

普通阵列设计环节如下。

1蓄电池容量BC

BC=A*QL*NL*TO/CC（AH）；

A：

安全系数在1.1－1.4之间；

QL：

负载日平均耗电量，等于日工作小时乘工作电流；

NL：

最长持续阴雨天数；

TO：

温度修正系数，0度上为1，－10上为1.1，－10下为1.2；

CC：

放电深度。

铅酸电池0.75，碱性镍镉电池0.85。

2电池组件串联数Ns

太阳能电池组件按一定数目串联起来，就可获得所需要工作电压，但是，太阳能电池组件串联数必要恰当。

串联数太少，串联电压低于蓄电池浮充电压，阵列就不能对蓄电池充电。

如果串联数太多使输出电压远高于浮充电压时，充电电流也不会有明显增长。

因而，只有当太阳能电池组件串联电压等于适当浮充电压时，才干达到最佳充电状态。

   计算办法如下：

Ns=UR/Uoc=（Uf＋UD＋Uc）/Uoc

式中：

UR为太阳能电池方阵输出最小电压；Uoc为太阳能电池组件最佳工作电压；Uf为蓄电池浮充电压；UD为二极管压降，普通取0.7V；UC为其他因数引起压降。

3电池组件并联数Np

太阳能电池组件并联数Np计算如下：

①将太阳能电池方阵安装地点太阳能日辐射量Ht，转换成在原则光强下平均日辐射时数H：

H=Ht×2.778／10000（h），式中2.778／10000（h·m2/kJ）为将日辐射量换算为原则光强（1000W/m2）下平均日辐射时数系数；

②太阳能电池组件日发电量Qp：

Qp=Ioc×H×Kop×Cz（Ah），式中：

Ioc为太阳能电池组件最佳工作电流；Kop为斜面修正系数；Cz为修正系数，重要为组合、衰减、灰尘、充电效率等损失，普通取0.8；

③两组最长持续阴雨天之间最短间隔天数Nw，需补充蓄电池容量Bcb为：

Bcb=A×QL×NL（Ah）；

④太阳能电池组件并联数Np：

Np=（Bcb＋Nw×QL）/（Qp×Nw）式中表达意为：

并联太阳能电池组组数，在两组持续阴雨天之间最短间隔天数内所发电量，不但供负载使用，还需补足蓄电池在最长持续阴雨天内所亏损电量。

4阵列功率计算

依照太阳能电池组件串并联数，即可得出所需太阳能电池方阵功率P：

P=Po×Ns×Np（W），式中Po为太阳能电池组件额定功率。

5阵列设计举例

以兰州某地面卫星接受站为例，负载电压为12V，功率为25W，每天工作24h，最长持续阴雨天为15d，两最长持续阴雨天最短间隔天数为30d，太阳能电池采用云南半导体器件厂生产38D975×400型组件，组件原则功率为38W，工作电压17.1V，工作电流2.22A，蓄电池采用铅酸免维护蓄电池，浮充电压为（14±1）V。

其水平面太阳辐射数据参照表1，其水平面年平均日辐射量为12110（kJ/m2），Kop值为0.885，最佳倾角为16.13°，计算太阳能电池阵列功率及蓄电池容量。

解决办法：

（1）蓄电池容量Bc：

Bc=A×QL×NL×To/CC=1.2×（25/12）×24×15×1/0.75=1200Ah

（2）太阳能电池方阵率P 由于：

Ns=UR/Uoc=（Uf＋UD＋UC）/Uoc=（14＋0.7＋）/17.1=0.92≈1Qp=Ioc×H×Kop×Cz=2.22×12110×（2.778/10000）×0.885×0.8≈5.29AhBcb=A×QL×NL=1.2×（25/12）×24×15=900AhQL=（25/12）×24=50Ah

Np=（Bcb＋Nw×QL）/（Qp×Nw）=（900＋30×50）/（5.29×30）≈15

（3）太阳能电池方阵功率为：

P=Po×Ns×Np=38×1×15=570W

（4）计算成果该地面卫星接受站需太阳能电池方阵功率为570W，蓄电池容量为1200Ah。

1.3.3阵列安装

太阳电池方阵有３种安装形式：

（１）安装在柱上；（２）安装在地面上；（３）安装在屋顶上。

采用哪一种安装形式取决于诸多因素，涉及方阵尺寸、可运用空间、采光条件、防止破坏和盗窃、风负载、视觉效果及安装难度等。

除“屋顶集成”光伏模块外，所有太阳电池方阵都规定使用金属支架，支架除要有一定强度外，还要有助于固定和支撑。

方阵框架应当十分结实，要有足够硬度，重量要轻。

方阵支架必要能经受大风和冰雪堆积物附加重，不会由于人为和某些大动物破坏导致方阵坍塌。

方阵支架需要地脚支柱，目有２个：

（１）离地面有一定高度，便于通风；（２）北方冬季堆积在太阳电池板下面雪也许会腐蚀电池板，地脚支柱可防止融化雪落到电池板上。

一年之内，至少在夏天和冬天变化２次电池板倾角，以此方式固定太阳电池方阵有助于增长发电量。

并且，手动变化倾角太阳电池板对风压耐受能力较好。

从安装角度讲，常规光伏组件为带铝型材边框组件。

安装方式可通过压卡式固定在安装支架上；或通过组件铝边框自带固定孔直接与安装支架进行螺丝连接。

双玻组件或薄膜组件为无边框组件，没用固定孔，只可采用压卡式安装或背面托架双面胶粘接。

太阳能电池板方阵安装角度计算

　　1.方位角

　　太阳电池方阵方位角是方阵垂直面与正南方向夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角度）。

普通状况下，方阵朝向正南（即方阵垂直面与正南夹角为0°）时，太阳电池发电量是最大。

在偏离正南（北半球）30°度时，方阵发电量将减少约10％～15％；在偏离正南（北半球）60°时，方阵发电量将减少约20％～30％。

但是，在晴朗夏天，太阳辐射能量最大时刻是在中午稍后，因而方阵方位稍微向西偏某些时，在午后时刻可获得最大发电功率。

在不同季节，太阳电池方阵方位稍微向东或西某些均有获得发电量最大时候。

方阵设立场合受到许多条件制约，例如，在地面上设立时土地方位角、在屋顶上设立时屋顶方位角，或者是为了躲避太阳阴影时方位角，以及布置规划、发电效率、设计规划、建设目等许多因素均关于系。

如果要将方位角调节到在一天中负荷峰值时刻与发电峰值时刻一致时，请参照下述公式。

至于并网发电场合，但愿综合考虑以上各方面状况来选定方位角。

方位角＝（一天中负荷峰值时刻（24小时制）－12）×15＋（经度－116）

10月9日北京太阳电池方阵处在不同方位角时，日射量与时间推移关系曲线。

在不同季节，各个方位日射量峰值产生时刻是不同样。

　　2.倾斜角

　　倾斜角是太阳电池方阵平面与水平地面夹角，并但愿此夹角是方阵一年中发电量为最大时最佳倾斜角度。

一年中最佳倾斜角与本地地理纬度关于，当纬度较高时，相应倾斜角也大。

但是，和方位角同样，在设计中也要考虑到屋顶倾斜角及积雪滑落倾斜角（斜率不不大于50％-60％）等方面限制条件。

对于积雪滑落倾斜角，虽然在积雪期发电量少而年总发电量也存在增长状况，因而，特别是在并网发电系统中，并不一定优先考虑积雪滑落，此外，还要进一步考虑其他因素。

对于正南（方位角为0°度），倾斜角从水平（倾斜角为0°度）开始逐渐向最佳倾斜角过渡时，其日射量不断增长直到最大值，然后再增长倾斜角其日射量不断减少。

特别是在倾斜角不不大于50°～60°后来，日射量急剧下降，直至到最后垂直放置时，发电量下降到最小。

方阵从垂直放置到10°～20°倾斜放置均有实际例子。

对于方位角不为0°度状况，斜面日射量值普遍偏低，最大日射量值是在与水平面接近倾斜角度附近。

以上所述为方位角、倾斜角与发电量之间关系，对于详细设计某一种方阵方位角和倾斜角还应综合地进一步同实际状况结合起来考虑。

　　3.阴影对发电量影响

普通状况下，咱们在计算发电量时，是在方阵面完全没有阴影前提下得到。

因而，如果太阳电池不能被日光直接照届时，那么只有散射光用来发电，此时发电量比无阴影要减少约10％～20％。

针对这种状况，咱们要对理论计算值进行校正。

普通，在方阵周边有建筑物及山峰等物体时，太阳出来后，建筑物及山周边会存在阴影，因而在选取敷设方阵地方时应尽量避开阴影。

如果实在无法躲开，也应从太阳电池接线办法上进行解决，使阴影对发电量影响减少到最低限度。

此外，如果方阵是先后放置时，背面方阵与前面方阵之间距离接近后，前边方阵阴影会对后边方阵发电量产生影响。

有一种高为L1竹竿，其南北方向阴影长度为L2，太阳高度（仰角）为A，在方位角为B时，假设阴影倍率为R，则：

　　R＝L2/L1＝ctgA×cosB

此式应按冬至那一天进行计算，由于，那一天阴影最长。

例如方阵上边沿高度为h1，下边沿高度为h2，则：

方阵之间距离a＝（h1-h2）×R。

当纬度较高时，方阵之间距离加大，相应地设立场合面积也会增长。

对于有防积雪办法方阵来说，其倾斜角度大，因而使方阵高度增大，为避免阴影影响，相应地也会使方阵之间距离加大。

普通在排布方阵阵列时，应分别选用每一种方阵构造尺寸，将其高度调节到适当值，从而运用其高度差使方阵之间距离调节到最小。

详细太阳电池方阵设计，在合理拟定方位角与倾斜角同步，还应进行全面考虑，才干使方阵达到最佳状态。

决定在屋顶安装电池板之前，工作人员中最佳有一种建筑工程师，先检查一下屋顶。

要拟定屋顶能否承受附加太阳电池板重量、要安装设备重量、堆积冰雪重量以