一棟三層鋼筋混凝土住宅在進(jìn)行翻修時，順便在平屋頂上安裝了容量為4千瓦的太陽能電池板。電池板使用架臺，朝南與水平面成30度傾斜角支撐固定。事前預(yù)測年發(fā)電量應(yīng)該達(dá)到約4000千瓦時，相當(dāng)于該住宅耗電量的7成。不過，設(shè)置后經(jīng)過約半年時間，發(fā)現(xiàn)實(shí)際發(fā)電量比預(yù)測值少3成。業(yè)主投訴設(shè)計者應(yīng)負(fù)有責(zé)任。那么，原因究竟何在？

　　平屋頂上設(shè)置的太陽能電池板。使用槽型鋼等組建架臺，為使年發(fā)電量達(dá)到最大值，朝正南方向以30度的傾斜角安裝。

　　在太陽能電池板的南側(cè)，設(shè)置有用于防墜落的欄桿等，其產(chǎn)生的陰影擋住了部分電池板，從而導(dǎo)致發(fā)電量大幅下降。電池板表面排列的10厘米～15厘米見方的單元之間多為串聯(lián)。因此，即便只有一個單元的發(fā)電量降低，也會產(chǎn)生較大影響。所以，安裝電池板需要注意選擇朝向，以防止陰影擋住電池板，或者即使電池板被陰影擋住，也能將影響控制在最小限度。

　　日本2012年度的太陽能電池板供貨量是上年度的2.7倍，達(dá)到380萬千瓦，創(chuàng)下歷史新高。2012年7月開始實(shí)行的可再生能源發(fā)電固定價格收購制度是太陽能發(fā)電設(shè)備設(shè)置量大增的主要原因。

　　隨著太陽能發(fā)電設(shè)備設(shè)置量迅速擴(kuò)大，糾紛也不斷增多，建筑設(shè)計人員被卷入其中的情況也屢見不鮮。就上述發(fā)生問題的住宅而言，設(shè)計者根本沒有準(zhǔn)確理解太陽能電池板的特性。

　　設(shè)計者分2行設(shè)置了電池板的架臺。在南側(cè)前面設(shè)置的電池板附近有一個用于防墜落的欄桿，欄桿的陰影擋住了電池板。而且，前面電池板的陰影還擋住了后面的電池板。不過，設(shè)計者卻對此作出了錯誤的判斷，認(rèn)為：“擋住電池板的陰影面積非常小，即便發(fā)電量降低一些，也不會出現(xiàn)問題�！�

　　即便是很小的陰影也會導(dǎo)致整個電池板全軍覆沒，太陽能電池板的發(fā)電量降低未必和陰影面積成正比。普通結(jié)晶硅型電池板采用的結(jié)構(gòu)是，用名為互連器的導(dǎo)線將發(fā)電元件“單元”串聯(lián)在一起。如果將單元替換成干電池，就更容易理解電流的流通路徑。

　　很多太陽能電池板為防止出現(xiàn)這種“全軍覆沒”情況，會設(shè)置名為旁路二極管的元件，將電池板內(nèi)的單元分成三個系統(tǒng)。其工作原理是，繞過存在不發(fā)電單元的系統(tǒng)，流通電流，從而將電池板整體的發(fā)電量降低控制到最小。

　　太陽能電池板的發(fā)電量由電壓和電流的乘積最大值決定。發(fā)電量的降低不僅受日照量及電池板溫度的影響，還會因陰影形成方向而有所不同。比如，在陰影朝著單元串聯(lián)的方向擴(kuò)大的情況下。即使最多18枚單元被陰影擋住，3個系統(tǒng)中，也只有一個系統(tǒng)不發(fā)電，因此整體發(fā)電量只會減少33%。而另一方面，如果陰影朝著正交方向擴(kuò)大，即使只有5枚單元被陰影擋住，所有系統(tǒng)都會受到影響，導(dǎo)致發(fā)電量驟減。

　　太陽能電池板原則上需要設(shè)置在沒有陰影的場所。在不得已的情況下，則需要在安裝電池板時注意設(shè)計朝向，以實(shí)現(xiàn)即使有陰影遮擋，也能將發(fā)電量降低控制到最小程度。