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光伏組件的隱裂,、識(shí)別及預(yù)防

2017-06-22
關(guān)鍵詞: 光伏 晶硅 隱裂 電池

隱裂、熱斑,、PID效應(yīng),,是影響晶硅光伏組件性能的三個(gè)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(shí)別及預(yù)防方法。

1. 什么是“隱裂”

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

在晶體硅組件生產(chǎn)的工藝流程中,許多環(huán)節(jié)都有可能造成電池片隱裂,。隱裂產(chǎn)生的根本原因,,可歸納為硅片上產(chǎn)生了機(jī)械應(yīng)力或熱應(yīng)力。現(xiàn)在為了降低成本,,晶硅電池片向越來(lái)越薄的方向發(fā)展,,降低了電池片防止機(jī)械破壞的能力,,更容易產(chǎn)生隱裂。

2. “隱裂”對(duì)組件性能的影響

晶硅太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)如下圖所示,,電池片產(chǎn)生的電流主要靠表面相互垂直的主柵線和細(xì)柵線收集和導(dǎo)出,。因此,當(dāng)隱裂(多為平行于主柵線的隱裂)導(dǎo)致細(xì)柵線斷裂時(shí),,電流將無(wú)法被有效輸送至主柵線,,從而導(dǎo)致電池片部分乃至整片失效,還可能造成碎片,、熱斑等,,同時(shí)引起組件的功率衰減。

垂直于主柵線的隱裂幾乎不對(duì)細(xì)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(fā)展的薄膜太陽(yáng)能電池,由于其材料,、結(jié)構(gòu)特性,,不存在隱裂的問(wèn)題。同時(shí)其表面通過(guò)一層透明導(dǎo)電薄膜收集和傳輸電流,,即使電池片有小的瑕疵造成導(dǎo)電膜破裂,,也不會(huì)造成電池大面積失效。

有研究顯示,,組件中如果某個(gè)電池的失效面積在8%以內(nèi),,則對(duì)組件的功率影響不大,并且組件中2/3的斜條紋隱裂對(duì)組件的功率沒(méi)有影響,。所以說(shuō),,雖然隱裂是晶硅電池常見(jiàn)的問(wèn)題,但也不必過(guò)度擔(dān)心,。

3. 識(shí)別“隱裂”的方法

EL(Electroluminescence,,電致發(fā)光)是一種太陽(yáng)能電池或組件的內(nèi)部缺陷檢測(cè)設(shè)備,是簡(jiǎn)單有效的檢測(cè)隱裂的方法,。利用晶體硅的電致發(fā)光原理,,通過(guò)高分辨率的紅外相機(jī)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(cè)速度快、結(jié)果直觀形象等優(yōu)點(diǎn),。下圖即是EL的檢測(cè)結(jié)果,,清晰的顯示了各種缺陷和隱裂。

4. 形成“隱裂”的原因

外力:電池片在焊接,、層壓,、裝框或搬運(yùn),、安裝、施工等過(guò)程中會(huì)受外力,,當(dāng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng),、設(shè)備故障或操作不當(dāng)時(shí)會(huì)造成隱裂。

高溫:電池片在低溫下沒(méi)有經(jīng)過(guò)預(yù)熱,,然后在短時(shí)間內(nèi)突然受到高溫后出現(xiàn)膨脹會(huì)造成隱裂現(xiàn)象,,如焊接溫度過(guò)高、層壓溫度等參數(shù)設(shè)置不合理,。

原材料:原材料的缺陷也是導(dǎo)致隱裂的主要因素之一,。

5. 預(yù)防光伏組件隱裂的要點(diǎn)

在生產(chǎn)過(guò)程中以及后續(xù)的存放、運(yùn)輸,、安裝中避免電池片受到不當(dāng)?shù)耐饬槿?,也注意?chǔ)存環(huán)境溫度變化范圍。

在焊接過(guò)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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