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      什么是光伏組件隱裂?如何檢測?

      作者:華陽綠建 發布時間:22-12-09 02:08:47 瀏覽次數:331
      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,可能在電池單元產生肉眼不易察覺的隱性裂紋。

      根據電池片隱裂的形狀,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平衡狀態,電子和空穴的數量相對保持穩定。

      如果施加電壓,半導體中的內部電場將被削弱,N區的電子將會被推向P區,與P區的空穴復合(也可理解為P區的空穴被推向N區,與N區的電子復合),復合之后以光的形式輔射出去,即電致發光。

      當被施加正向偏壓之后,晶體硅電池就會發光,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,所激發出的電子和空穴復合的數量越多,其發射出的光子也就越多,所測得的EL圖像也就越亮;如果有的區域EL圖像比較暗,說明該處產生的電子和空穴數量較少,代表該處存在缺陷;如果有的區域完全是暗的,代表該處沒有發生電子和空穴的復合,也或者是所發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、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流程,盡量減少組件隱裂的產生。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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