光伏組件的隱裂、識別及預防
Date de sortie:
2019-05-13

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隱裂、熱斑、PID效應,是影響晶硅光伏組件性能的三個重要因素。今天兔子君帶大家了解一下電池片隱裂的原因、如何識別及預防方法。


一、什么是“隱裂”

隱裂是晶體硅光伏組件的一種較為常見的缺陷,通俗的講,就是一些肉眼不可見的細微破裂(micro-crack)。晶硅組件由于其自身晶體結構的特性,十分容易發生破裂。

光伏組件的隱裂、識別及預防

在晶體硅組件生產的工藝流程中,許多環節都有可能造成電池片隱裂。隱裂產生的根本原因,可歸納為硅片上產生了機械應力或熱應力?,F在為了降低成本,晶硅電池片向越來越薄的方向發展,降低了電池片防止機械破壞的能力,更容易產生隱裂。


二、“隱裂”對組件性能的影響

晶硅太陽能電池的結構如下圖所示,電池片產生的電流主要靠表面相互垂直的主柵線和細柵線收集和導出。因此,當隱裂(多為平行于主柵線的隱裂)導致細柵線斷裂時,電流將無法被有效輸送至主柵線,從而導致電池片部分乃至整片失效,還可能造成碎片、熱斑等,同時引起組件的功率衰減。

光伏組件的隱裂、識別及預防

垂直于主柵線的隱裂幾乎不對細柵線造成影響,因此造成電池片失效的面積幾乎為零。

而正處于快速發展的薄膜太陽能電池,由于其材料、結構特性,不存在隱裂的問題。同時其表面通過一層透明導電薄膜收集和傳輸電流,即使電池片有小的瑕疵造成導電膜破裂,也不會造成電池大面積失效。


有研究顯示,組件中如果某個電池的失效面積在8%以內,則對組件的功率影響不大,并且組件中2/3的斜條紋隱裂對組件的功率沒有影響。所以說,雖然隱裂是晶硅電池常見的問題,但也不必過度擔心。


三、識別“隱裂”的方法

EL(Electroluminescence,電致發光)是一種太陽能電池或組件的內部缺陷檢測設備,是簡單有效的檢測隱裂的方法。利用晶體硅的電致發光原理,通過高分辨率的紅外相機拍攝組件的近紅外圖像,獲取并判定組件的缺陷。具有靈敏度高、檢測速度快、結果直觀形象等優點。下圖即是EL的檢測結果,清晰的顯示了各種缺陷和隱裂。

光伏組件的隱裂、識別及預防

四、形成“隱裂”的原因

  1. 外力:電池片在焊接、層壓、裝框或搬運、安裝、施工等過程中會受外力,當參數設置不當、設備故障或操作不當時會造成隱裂。

  2. 高溫:電池片在低溫下沒有經過預熱,然后在短時間內突然受到高溫后出現膨脹會造成隱裂現象,如焊接溫度過高、層壓溫度等參數設置不合理。

  3. 原材料:原材料的缺陷也是導致隱裂的主要因素之一。


五、預防光伏組件隱裂的要點


  1. 在生產過程中以及后續的存放、運輸、安裝中避免電池片受到不當的外力介入,也注意儲存環境溫度變化范圍。

  2. 在焊接過程中電池片要提前保溫(手焊)烙鐵溫度要符合要求。


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