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編者按：隨著光伏的迅速發(fā)展，如何減緩組件的衰減對(duì)電站的經(jīng)濟(jì)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

在光伏行業(yè)發(fā)展形勢(shì)一片大好的情況下，光伏行業(yè)也出現(xiàn)了一些問(wèn)題，其中光伏組件功率衰減幅度較大的問(wèn)題，對(duì)電站運(yùn)營(yíng)者及組件廠商影響都比較大。本文試圖從多個(gè)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(yùn)營(yíng)者的投訴，提高自身聲譽(yù)。

二、原因分析

目前市場(chǎng)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(guò)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(shí)間的增長(zhǎng)，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(lèi)：

第一類(lèi)為組件的光致衰減及老化衰減;

第二類(lèi)是組件質(zhì)量問(wèn)題造成的功率非正常衰減;

第三類(lèi)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(yáng)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(gè)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(kāi)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(guò)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(duì)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(gè)很小的范圍之內(nèi)，同時(shí)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(duì)于組件廠商的意義在于選擇高質(zhì)量的電池片來(lái)降低光致衰減帶來(lái)的影響。

3.2老化衰減

老化衰減是指在長(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)，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(wèn)題引起的衰減

組件在生產(chǎn)過(guò)程中的一些常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，也是導(dǎo)致組件在發(fā)電過(guò)程中功率衰減的主要原因。常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)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(shí)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(shí)，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(zhǎng)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(guò)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(shí)際輸出功率與組件理論功率差異過(guò)大。分檔不一致會(huì)造成組件電性能測(cè)試曲線異常，引起熱斑效應(yīng)，長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)大幅降低組件功率。


6.層壓不合理

層壓溫度過(guò)高，層壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，組件經(jīng)過(guò)高溫后，EVA黃變老化系數(shù)增大，長(zhǎng)時(shí)間戶外使用，會(huì)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(shí)內(nèi)部存在缺陷或污染

電池片缺陷會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中暴露出來(lái)，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(cè)儀器，如EL分選儀，EL測(cè)試儀等，以減少問(wèn)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(duì)正常同規(guī)格組件功率稍低，在長(zhǎng)期的使用過(guò)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(shí)會(huì)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(guò)程中，因大部分電站的安裝地點(diǎn)都是在野外，因此會(huì)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(yáng)電池組件在陽(yáng)光照射下，由于部分組件受到烏云或者樹(shù)葉等的遮擋無(wú)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(guò)高出現(xiàn)燒壞的暗斑。

熱斑可能導(dǎo)致整個(gè)電池組件損壞，甚至造成整個(gè)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(wèn)題，其主要原因還是組件的質(zhì)量問(wèn)題造成的輸出功率下降，這種情況的功率衰減，是沒(méi)有辦法在后期應(yīng)用過(guò)程中避免的，我們更應(yīng)該做的是控制生產(chǎn)過(guò)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(diǎn)，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(gòu)相關(guān)檢測(cè)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？