本文介紹“蝸牛紋”(圖1)。蝸牛紋是指,太陽能電池單元(發(fā)電元件)表面上出現(xiàn)黑色或者白色線狀圖案的現(xiàn)象。因為看起來像是蝸牛爬過之后留下的痕跡,所以俗稱蝸牛紋。
圖1:太陽能電池單元的表面出現(xiàn)黑色或白色線狀圖案
由于看起來像是蝸牛爬過之后留下的痕跡,所以俗稱“蝸牛紋”。
蝸牛紋即使發(fā)生,發(fā)電量也不會立即大幅減少。因此,太陽能電池板廠商不承認是“不良”或“故障”,似乎很難成為產(chǎn)品保修的對象。
但也不能斷言發(fā)電量完全不會降低。從發(fā)電運營商的立場看,只要外觀發(fā)生明顯變化,并發(fā)現(xiàn)可能會造成發(fā)電量降低,應該就不會忽視。
而對太陽能電池板廠商來說,這是接到大量投訴的事例之一,因而對產(chǎn)品采取預防措施至關重要。
作為蝸牛紋的特點,是確認到目前為止只在結晶硅系電池板上發(fā)現(xiàn)過(圖2)。
圖2:確認只在結晶硅系電池板上發(fā)現(xiàn)過
在開始發(fā)電后幾個月~1年的較早時期發(fā)生。上圖為投入運轉后約1年,在巖手縣的光伏電站發(fā)現(xiàn)的蝸牛紋事例
另外,在沒有陽光照射的室內(nèi)等環(huán)境下保存的電池板沒有發(fā)現(xiàn)蝸牛紋。并且,蝸牛紋一般出現(xiàn)在開始發(fā)電后幾個月~1年的較早時期。
蝸牛紋沿著電池單元上的裂紋發(fā)生(圖3)。還確認有一部分是沿著電池單元的邊緣發(fā)生的。
圖3:發(fā)生機制。發(fā)生裂紋、水分滲透、陽光照射三條件是主要原因
發(fā)生機制主要由三個條件引起,即發(fā)生裂紋、水分滲透和陽光照射。
電池單元內(nèi)發(fā)生裂紋,水分經(jīng)由樹脂背板和封裝材料滲入裂紋內(nèi)。
滲入裂紋的水分與形成電池單元指狀電極(細電極)的銀發(fā)生反應,銀離子在封裝材料中擴散。
在這種狀態(tài)下,陽光照射到電池板上時,銀離子與封裝材料中所含的添加物發(fā)生化學反應,生成氧化銀和硫化銀。由此就會沿著裂紋形成黑色或白色線狀圖案。