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光伏组件常见问题及主要影响

光伏发电组件按电池技术种类可分为晶体硅电池技术,薄膜电池技术。其中晶体硅电池技术主要包括多晶硅和单晶硅技术,而薄膜电池技术包含硅薄膜、碲化镉、铜铟镓砸、异质结HIT、有机材料等电池技术。光伏发电组件的结构,以市场占有率超过 80 %的晶体硅电池技术举例,包括上盖板、封装材料、电池、边框、背板、接线盒、连接器、电缆和相应的密封和灌封材料,此晶体硅在别墅太阳能发电系统组件的应用最为广泛。目前,主流的上盖板材料为玻璃,主流的封装材料为EVA(乙稀-醋酸乙烯共聚物)、PVB(聚乙烯醇缩丁醛树脂)等,主流的背板材料为TPT,TPE和PET等,别墅太阳能发电系统组件的材料与此类似。
近几年,随着光伏发电组件应用规模越来越大,事故率也逐年增高,同时也影响着别墅太阳能发电系统组件的应用。德国Fraunhofer ISE 2012年对成品组件的28种失效方式,在欧洲范围内征集了36家权威机构的意见,别墅太阳能发电系统组件的失效问题也包括在内。从失效问题的严重性、失效发生的频率和失效被检测出的容易程度,综合评价了 28种失效方式,并依照综合评价后的风险优先级进行了排序。其中,排名前十的 (风险系数最高的)失效问题依次为:碎片(隐裂)、焊接连接性失效、电池片衰减、接线盒材料和线缆绝缘失效、热斑、封装材料(EVA)的脱层、电位诱发衰减效应 (PID)、互联失效(焊接)、背板的机械性能失效、旁路二极管失效。这些问题对组件影响如表所示。
 
 
表:光伏组件常见问题及主要影响

常见问题

主要影响

隐裂

隐裂会影响组件功率衰减,震动或其他长期应力因素使隐裂可能演变为裂片,导致热斑等现象,直接影响组件性能

EVA脱层

脱层面积较小时主要是出现局部透光率下降,会随着组件的使用逐渐扩大。当脱层面积较大时直接导致组件失效报废

接线盒、线缆绝缘失效

可引起组件接线盒起火,造成组件报废,严重可能引起火灾;组件功率失效或出现漏电连电危险事故

虚焊、过焊

虚焊在短时间出现焊带与电池片脱层,影响组件功率衰减或失效;过焊导致电池片内部电极被损坏,直接影响组件功率衰减降低组件寿命或造成报废

焊带偏移或焊接后翘曲

偏移会导致焊带与电池面积接触减少,出现脱层或影响功率衰减;焊接后弯曲造成电池片碎片

热斑

焊带焊点融化并毁坏栅线,导致组件功率衰减失效或者直接导致组件烧毁报废

旁路二极管失效

旁路二极管节温过低会导致周围电路连接卡具的热变形,其失效会导致断路处出现局部拉弧隐患,烧毁接线盒,甚至组件

PID

由高系统电压引起的严重PID效应(一般伴随高温高湿环境)会导致组件功率出现不同程度的衰减,严重时衰减量大于50%

背板的机械性能失效

背板耐久性变差,或与EVA的匹配性问题会导致背板鼓包、破裂,从而使组件失去保护

更新时间:2015-11-9 7:18:41
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