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【干货】如何识别光伏电池组件的隐裂问题

2016-01-04 00:07
雷本祖
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  隐裂、热斑、PID效应,是影响光伏组件性能的三个重要原因,近期为大家所关注。之前的文章中,对热斑、PID效应效应进行了介绍,今天来说一下隐裂。

  1、什么是“隐裂”?

  隐裂是电池片的缺陷。

  由于晶体结构的自身特性,晶硅电池片十分容易发生破裂。晶体硅组件生产的工艺流程长,许多环节都可能造成电池片隐裂(据西安交大杨宏老师的资料,仅电池生产阶段就有约200种原因)。隐裂产生的本质原因,可归纳为在硅片上产生了机械应力或热应力。

  近几年,晶硅组件厂家为了降低成本,晶硅电池片一直向越来越薄的方向发展,从而降低了电池片防止机械破坏的能力。

  2011年,德国ISFH公布了他们的研究结果:根据电池片隐裂的形状,可分为5类:树状裂纹、综合型裂纹、斜裂纹、平行于主栅线、垂直于栅线和贯穿整个电池片的裂纹。

  图1:晶硅电池隐裂形状

  2、“隐裂”对组件性能的影响

  不同的隐裂,对电池片功能造成的影响是不一样的。先来看一张电池片的放大图。

  图2:晶硅电池片结构

  根据晶硅电池的结构,如上图,电池片产生的电流要依靠“表面的主栅线及垂直于主栅线的细栅线”搜集和导出。当隐裂导致细栅线断裂时,细栅线无法将收集的电流输送到主栅线,将会导致电池片部分甚至全部失效。

  基于上述原因,对电池片功能影响最大的,是平行于主栅线的隐裂(第4类)。根据研究结果,50%的失效片来自于平行于主栅线的隐裂。

  45°倾斜裂纹(第3类)的效率损失是平行于主栅线损失的1/4。

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