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如何減慢組件功率衰減的速度?
日期:2019-04-08   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:chengling 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:隨著光伏的迅速發(fā)展,如何減緩組件的衰減對電站的經(jīng)濟收益是至關(guān)重要的,本篇主要詳細(xì)講述組件衰減的原因以及如何減緩的有效方法。

 一、緒論


光伏行業(yè)發(fā)展形勢一片大好的情況下,光伏行業(yè)也出現(xiàn)了一些問題,其中光伏組件功率衰減幅度較大的問題,對電站運營者及組件廠商影響都比較大。本文試圖從多個方面分析組件功率衰減的原因,盡量在生產(chǎn)中避免,提高組件質(zhì)量,以減少電站運營者的投訴,提高自身聲譽。

二、原因分析

目前市場上主流的晶體硅光伏組件是由鋼化玻璃、EVA、晶體硅電池片、背板、鋁邊框、接線盒、硅膠等原輔材通過一定的封裝工藝,加工制作而成。組件功率衰減是指光伏組件隨著光照時間的增長,組件輸出功率逐漸下降的現(xiàn)象。

導(dǎo)致組件輸出功率下降的原因有三大類:

第一類為組件的光致衰減及老化衰減;

第二類是組件質(zhì)量問題造成的功率非正常衰減;

第三類為外界環(huán)境因素導(dǎo)致的破壞性影響,引起組件功率衰減甚至組件損壞。

三、光致衰減及老化衰減

所謂光致衰減是指陽光的照射導(dǎo)致電池片功率下降的現(xiàn)象。光伏組件光致衰減可分為兩個階段:初始光致衰減和老化衰減。

3.1初始光致衰減

初始光致衰減,即光伏組件的輸出功率在剛開始使用的幾天內(nèi)發(fā)生較大幅度的下降,但隨后趨于穩(wěn)定。導(dǎo)致這一現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是P型(摻硼)晶體硅片中的硼氧復(fù)合體降低了少子壽命。

通過改變P型摻雜劑,用稼代替硼能有效的減小光致衰減;或者對電池片進(jìn)行預(yù)光照處理,使電池的初始光致衰減發(fā)生在組件制造之前,光伏組件的初始光致衰減就能控制在一個很小的范圍之內(nèi),同時也提高組件的輸出穩(wěn)定性。光致衰減更多的與電池片廠家有關(guān),對于組件廠商的意義在于選擇高質(zhì)量的電池片來降低光致衰減帶來的影響。

3.2老化衰減

老化衰減是指在長期使用中出現(xiàn)的極緩慢的功率下降,產(chǎn)生的主要原因與電池緩慢衰減有關(guān),也與封裝材料的性能退化有關(guān)。其中紫外光的照射是導(dǎo)致組件主材性能退化的主要原因。紫外線的長期照射,使得EVA及背板(TPE結(jié)構(gòu))發(fā)生老化黃變現(xiàn)象,導(dǎo)致組件透光率下降,進(jìn)而引起功率下降。這就要求組件廠商在選擇EVA及背板時,必須嚴(yán)格把關(guān),所選材料在耐老化性能方面必須非常優(yōu)秀,以減小因輔材老化而引起組件功率衰減。

四、組件質(zhì)量問題引起的衰減

組件在生產(chǎn)過程中的一些常見的質(zhì)量問題,也是導(dǎo)致組件在發(fā)電過程中功率衰減的主要原因。常見的質(zhì)量問題主要有:

1.組件受光面硅膠、EVA殘留未清洗到位,引起室外灰塵的附著,易造成熱斑損壞組件。

2.助焊劑使用不當(dāng)

助焊劑的濫用。電池片表面存在較多助焊劑殘留,封裝前未作處理,封裝后仍有腐蝕作用易造成焊帶發(fā)綠,增大組件電阻,降低組件功率。另外,殘留助焊劑PH值較小時也可能與EVA反應(yīng)產(chǎn)生黃變,導(dǎo)致組件功率的下降。

電池焊接時,助焊劑使用不當(dāng),造成EVA與助焊劑產(chǎn)生反應(yīng),在電池表面形成大量白斑,組件功率大幅度下降。

3.氣泡

組件內(nèi)存在明顯的氣泡,經(jīng)長期使用,氣泡面積增大甚至產(chǎn)生連續(xù)性的氣泡通道,將造成組件功率下降最終造成組件不能使用。

4.虛焊

組件內(nèi)電路焊接面積過少,在惡劣的氣候條件下,經(jīng)高低溫交變的影響,易產(chǎn)生連接失效,最終造成組件功率的大幅下降。


5.電池片分檔

組件中電池片功率、電流分檔不一致,組件實際輸出功率與組件理論功率差異過大。分檔不一致會造成組件電性能測試曲線異常,引起熱斑效應(yīng),長時間使用會大幅降低組件功率。


6.層壓不合理

層壓溫度過高,層壓時間過長,組件經(jīng)過高溫后,EVA黃變老化系數(shù)增大,長時間戶外使用,會使EVA及背板等輔材發(fā)生黃變,最終導(dǎo)致組件發(fā)電功率大幅度下降。


7.電池片選用時內(nèi)部存在缺陷或污染

電池片缺陷會在長時間的使用過程中暴露出來,使組件功率大幅下降。電池片廠家的甄選至關(guān)重要,另外組件廠商也應(yīng)配備相關(guān)的檢測儀器,如EL分選儀,EL測試儀等,以減少問題電池片流入生產(chǎn)工序。

8.隱裂電池片

組件中存在隱裂的電池片,其功率相對正常同規(guī)格組件功率稍低,在長期的使用過程中,隱裂紋加劇延伸,造成更多面積從組件電路上減少,同時會引起熱斑效應(yīng),引起組件熱斑,甚至燒毀。


五、外界環(huán)境因素導(dǎo)致的破壞性影響,引起組件功率衰減甚至損壞。

光伏電站在后期的使用過程中,因大部分電站的安裝地點都是在野外,因此會碰到各種各樣的天氣和環(huán)境條件,其中最容易導(dǎo)致組件功率下降的因素就是熱斑效應(yīng)。

外界因素導(dǎo)致的熱斑效應(yīng)主要是指太陽電池組件在陽光照射下,由于部分組件受到烏云或者樹葉等的遮擋無法工作,使得被遮蓋的部分組件升溫遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于未被遮蓋部分,致使溫度過高出現(xiàn)燒壞的暗斑。
 

熱斑可能導(dǎo)致整個電池組件損壞,甚至造成整個電廠的癱瘓,造成損失。因此,需要認(rèn)真研究熱斑形成的內(nèi)外在原因,從而減小熱斑形成的可能性。

六、小結(jié)

目前在系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的功率衰減問題,其主要原因還是組件的質(zhì)量問題造成的輸出功率下降,這種情況的功率衰減,是沒有辦法在后期應(yīng)用過程中避免的,我們更應(yīng)該做的是控制生產(chǎn)過程中的質(zhì)量,改進(jìn)生產(chǎn)工藝,提高產(chǎn)品質(zhì)量。

另外很重要的一點,熱斑效應(yīng)是導(dǎo)致功率衰減的重要原因之一,建議組件廠商訂購相關(guān)檢測設(shè)備,減少導(dǎo)致熱斑效應(yīng)因素的產(chǎn)生。

原標(biāo)題:如何減慢組件功率衰減的速度?
 
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