熱斑效應(yīng)的概念

太陽(yáng)電池組件通常安裝在地域開(kāi)闊、陽(yáng)光充足的地帶。在長(zhǎng)期使用中難免落上飛鳥(niǎo)、塵土、落葉等遮擋物，這些遮擋物在太陽(yáng)電池組件上就形成了陰影，在大型太陽(yáng)電池組件方陣中行間距不適合也能互相形成陰影。由于局部陰影的存在，太陽(yáng)電池組件中某些電池單片的電流、電壓發(fā)生了變化。其結(jié)果使太陽(yáng)電池組件局部電流與電壓之積增大，從而在這些電池組件上產(chǎn)生了局部溫升。太陽(yáng)電池組件中某些電池單片本身缺陷也可能使組件在工作時(shí)局部發(fā)熱，此時(shí)，串聯(lián)支路中被遮蔽的部分將被當(dāng)作負(fù)載，消耗其他未被遮蔽的太陽(yáng)電池所產(chǎn)生的能量，因此被遮蔽的部分此時(shí)會(huì)發(fā)熱，這就是熱斑效應(yīng)。

1組件熱斑是如何產(chǎn)生的

當(dāng)組件中的一片或一組電池被遮擋或有隱裂損壞時(shí)，該電池片的發(fā)電量受影響，電流會(huì)低于其周圍正常發(fā)電的電池。當(dāng)組件的工作電流超過(guò)了該電池的短路電流時(shí)，被遮擋的電池就會(huì)從發(fā)電變?yōu)楹哪?，?dǎo)致組件局部溫度升高。這種效應(yīng)能嚴(yán)重的破壞太陽(yáng)電池。有光照的太陽(yáng)電池所產(chǎn)生的部分能量，都可能被遮蔽的電池所消耗。而造成熱斑效應(yīng)的，可能僅僅是一塊鳥(niǎo)糞。

2組件熱斑產(chǎn)生的主要原因

①電池缺陷：隱裂、斷柵、虛焊等;

②外部因素：組件表面局部遮擋、積灰、臟污等。

電池缺陷可以通過(guò)各種監(jiān)測(cè)和質(zhì)量管理系統(tǒng)來(lái)控制。目前已有很多第一梯隊(duì)的組件廠在生產(chǎn)過(guò)程中引進(jìn)了電致發(fā)光紅外監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，防止有缺陷的電池用在組件中。但是，組件運(yùn)輸過(guò)程中的顛簸和電站安裝不規(guī)范的的操作搬運(yùn)，也會(huì)導(dǎo)致隱裂的產(chǎn)生，尤其對(duì)整片單晶電池組件而言，熱斑產(chǎn)生的外部因素比較難杜絕。

3熱斑的安全隱患有哪些

熱斑除了影響組件的發(fā)電量，還會(huì)導(dǎo)致組件局部溫度急劇上升，造成安全隱患。組件溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)引起火災(zāi)。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)觀察到，有些單晶PERC電池的熱斑溫度高達(dá)170度。所以說(shuō)，當(dāng)整片電池組件的功率輸出提高的時(shí)候，熱斑電池聚集的能耗也變大，溫度會(huì)升得更高，安全隱患就越大。

為防止太陽(yáng)電池由于熱斑效應(yīng)而遭受破壞，最好在太陽(yáng)電池組件的正負(fù)極間并聯(lián)一個(gè)旁路二極管，以避免光照組件所產(chǎn)生的能量被受遮蔽的組件所消耗。當(dāng)熱斑效應(yīng)嚴(yán)重時(shí)，旁路二極管可能會(huì)被擊穿，令組件燒毀，

4熱斑溫度隨組件功率增長(zhǎng)而上升

經(jīng)過(guò)IEC 61215(2016)最新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行熱斑測(cè)試，我們發(fā)現(xiàn)熱斑溫度與組件功率相關(guān)。組件功率越高，熱斑測(cè)試溫度越高，熱斑風(fēng)險(xiǎn)越大。355瓦72整片單晶PERC組件的熱斑處溫度可達(dá)到170℃左右。