德國朱利希能源與氣候研究所 (IEK-5) 的研究人員正在尋找在不采用最大功率點跟蹤(MPPT)電子裝置的情況下通過直接耦合將屋頂光伏系統與儲能系統結合起來的可行解決方案。

科學家們為摒除MPPT技術提供佐證，因為這項技術增加了屋頂太陽能+儲能項目的成本。他們也提到了復雜性、架空電力線路、潛在可靠性問題以及干擾信號等其他因素。

研究人員表示：“如果使用恰當的電池，無需MPPT電子裝置，辦公室即可配置低輻照、低負載要求且高自主性的光伏采集器，而屋頂也能配置一個高輻照、高負載要求且部分自主的光伏系統。”

他們對兩種不同配置作為光伏組件的基本單元進行了分析，即向單片蓄電池耦合最小數量的電池片。

“這些裝置可用于組成較大的面板或系統，也可單獨使用。”該團隊解釋道，“我們也針對現代商業鋰離子電池，在3.1V-4.6V的開路電壓范圍內進行了計算。”

該團隊表示，光伏系統和電池需要特定實驗參數設置才能找到恰當的組合。這包括在目標輻照范圍內不同輻照點測得的光伏組件伏安特性配置，以及在中等荷電狀態下的電池伏安特性。研究團隊聲稱，這類項目的電池不僅是一個儲能裝置，還是阻抗匹配原件，能夠與電源和負荷適配，從而最大化能量輸送和最小化反射。

然而，這個組件的實際運用可能很難使用標準太陽能組件和電池實現，因為它們僅能提供有效的參數范圍。

“因此，這一獨特光伏-電池組合的微調可能需要特殊的光伏組件和/或電池，”學者表示。

研究人員最近在 《Solar Energy》 和 DirectScience 網站發布的《從室內到屋頂：在可變輻照情況下實現太陽能-電池電力裝置直接耦合的可行性研究》中闡述了他們的研究。