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| 【光伏】薄膜光伏組件的熱斑效應和應對措施 |
| （時間:2012-3-29 9:27:40） |
隨著科技日新月異的發(fā)展，光伏發(fā)電技術在國內外均得到了廣泛的應用，其應用形式多種多樣，應用場所分布廣泛，主要用于大型地面光伏電站、住宅和商用建筑物的屋頂、建筑光伏建筑一體化、光伏路燈等。在這些場所，不可避免的會出現(xiàn)建筑物、樹蔭、煙囪、灰塵、云朵等對太陽能電池組件造成遮擋。因此，人們關心的是此類情況對太陽能電池的發(fā)電效率影響有多大，又該如何解決呢？
在實際應用中，太陽能電池一般是由多塊電池組件串聯(lián)或并聯(lián)起來，以獲得所期望的電壓或電流的。為了達到較高的光電轉換效率，電池組件中的每一塊電池片都須具有相似的特性。在使用過程中，可能出現(xiàn)一個或一組電池不匹配，如：出現(xiàn)裂紋、內部連接失效或遮光等情況，導致其特性與整體不諧調。在合理的光照條件下，一串聯(lián)支路中被遮蔽的光伏電池，會由發(fā)電單元變?yōu)楹碾妴卧�，被遮蔽的光伏電池不但對組件輸出沒有貢獻，而且會消耗其它電池產生的電力，此時會發(fā)熱，這就是熱斑效應。
相對于晶體硅而言，非晶硅薄膜電池組件在整個組件上膜厚比較均勻，多個子電池的電流匹配良好，不會出現(xiàn)晶體硅組件易發(fā)生裂紋或隱裂紋的情況，通過優(yōu)異的生產工藝和嚴格的質量控制體系制成的非晶硅光伏組件，幾乎不會發(fā)生薄膜組件中各子電池內部鏈接失效的問題。另外，對于晶體硅太陽電池，小遮擋即可引起大功率損失，導致組件溫度過高，嚴重的會燒壞組件，甚至引起重大火災；但非晶硅薄膜電池的電流密度較小，陰影遮擋對于薄膜電池也會存在影響，但是影響要比晶體硅電池小得多。
針對薄膜光伏產品的熱斑效應，國際電工委員會制定了嚴格的認證試驗標準，產品必須在極為嚴酷條件下經受住熱斑效應的測試。薄膜光伏組件經過熱斑耐久試驗之后，首先進行外觀檢查，對任何裂紋、氣泡或脫層等情況進行記錄或拍照。如果發(fā)現(xiàn)標準規(guī)定的嚴重外觀缺陷，如：破碎、開裂、彎曲、不規(guī)整或損傷的外表面;組件有效工作區(qū)域的任何薄膜層有超過一個電池面積10%以上的空隙、看得見的腐蝕，在組件的邊緣和任何一部分電路之間形成連續(xù)的氣泡或剝層等，喪失機械完整性，導致組件的安裝或工作都受到影響，則視為不合格。如果存在外觀缺陷但不屬于上述的嚴重外觀缺陷，如：組件有效工作區(qū)域的任何薄膜層有空隙和可見的腐蝕，輸出電線有可見的腐蝕等，則拍照進行記錄；如果在對后續(xù)的其他測試實驗沒有影響，則認為薄膜光伏組件通過了熱斑效應測試，如果造成影響，則另選兩塊組件重新進行熱斑效應測試。此外，組件在標準試驗條件下的最大輸出功率的衰減不能超過測試前的5%；絕緣電阻應滿足初始試驗的同樣要求。
解決熱斑效應問題的通常做法，是在組件上并聯(lián)一個二極管。通常情況下，這個二極管不影響組件正常工作。當組件中的電池被遮擋時，此時二極管導通，從而避免被遮電池過熱損壞。
令客戶可以放心的是，目前，包括普樂新能源在內的國內多家薄膜組件制造商通過了國際上最權威的和最嚴酷的產品工作性能和安全性能的認證。需要注意的是，光伏電站的設計、施工和并網使用過程中，應當充分考慮到遮擋對光伏電站和光伏系統(tǒng)的影響，需要對光伏電站進行合理的布局并采用最大功率控制等技術把陰影對光伏系統(tǒng)的影響減小到最低程度。
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