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什么是光伏組件隱裂?如何檢測?
什么是光伏組件隱裂?如何檢測?
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來源: 陽光工匠
發(fā)布日期: 2021.06.30
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近幾年,晶硅組件廠家為了降低成本,晶硅組件越做越薄,從而降低了電池片防止機械破壞的能力,從而導致了在運輸和安裝過程中組件隱裂的產(chǎn)生,下面讓我們詳細的了解下組件的隱裂。
什么是
光伏組件
隱裂?
隱裂是指電池片(組件)受到較大的機械或熱應力時,可能在電池單元產(chǎn)生肉眼不易察覺的隱性裂紋。
根據(jù)電池片隱裂的形狀,可分為5類:樹狀裂紋、綜合型裂紋、斜裂紋、平行于主柵線、垂直于柵線和貫穿整個電池片的裂紋。
隱裂對
光伏組件
的影響
電池片產(chǎn)生的電流要依靠“表面的主柵線及垂直于主柵線的細柵線”搜集和導出。當隱裂導致細柵線斷裂時,細柵線無法將收集的電流輸送到主柵線,將會導致電池片部分甚至全部失效。
基于上述原因,我們可以看出對電池片功能影響最大的,是平行于主柵線的隱裂。根據(jù)研究結果,50%的失效片來自于平行于主柵線的隱裂。
45°傾斜裂紋的效率損失是平行于主柵線損失的1/4。
垂直于主柵線的裂紋幾乎不影響細柵線,因此造成電池片失效的面積幾乎為零。
相比于晶硅電池表面的柵線,薄膜電池表面整體覆蓋了一層透明導電膜,所以這也是薄膜組件無隱裂的一個原因。
有研究顯示,組件隱裂嚴重時,會導致組件功率的損失,但是損失的大小并不一定。裂紋對組件電性能的影響小,而裂片對組件功率損失非常大;老化試驗,即組件在工作或非工作的情況下,溫、濕度變化可能會引起電池片隱裂的加??;組件中沒有隱裂的電池片比隱裂的電池片抗老化能力強。
光伏組件隱裂如何檢測
EL(Electroluminescence,電致發(fā)光)是簡單有效的檢測隱裂的方法。其檢測原理如下。
電池片的核心部分是半導體PN結,在沒有其它激勵(例如光照、電壓、溫度)的條件下,其內部處于一個動態(tài)平衡狀態(tài),電子和空穴的數(shù)量相對保持穩(wěn)定。
如果施加電壓,半導體中的內部電場將被削弱,N區(qū)的電子將會被推向P區(qū),與P區(qū)的空穴復合(也可理解為P區(qū)的空穴被推向N區(qū),與N區(qū)的電子復合),復合之后以光的形式輔射出去,即電致發(fā)光。
當被施加正向偏壓之后,晶體硅電池就會發(fā)光,波長1100nm左右,屬于紅外波段,肉眼觀測不到。因此,在進行EL測試時,需利用CCD相機輔助捕捉這些光子,然后通過計算機處理后以圖像的形式顯示出來。
給晶硅組件施加電壓后,所激發(fā)出的電子和空穴復合的數(shù)量越多,其發(fā)射出的光子也就越多,所測得的EL圖像也就越亮;如果有的區(qū)域EL圖像比較暗,說明該處產(chǎn)生的電子和空穴數(shù)量較少,代表該處存在缺陷;如果有的區(qū)域完全是暗的,代表該處沒有發(fā)生電子和空穴的復合,也或者是所發(fā)光被其它障礙所遮擋,無法檢測到信號。
黑心片
隱裂片
正常組件EL圖像
隱裂種類雖然眾多,但不是所有的隱裂都會對電池片有影響。在組件生產(chǎn)、運輸、安裝和維護過程中,考慮到晶硅組件的易裂特征,需要在安裝
光伏電站
的各個過程注意并改進作業(yè)流程,盡量減少組件隱裂的產(chǎn)生。對于檢測隱裂,目前EL是最有效的方法。而導致組件隱裂的原因眾多,要弄清楚原因后再追究責任,不能盲目聽信他人之言。
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