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  太陽電池組件

                                              太陽電池組件熱斑效應介紹及檢測方法

   太陽電池組件通常安裝在地域開闊、陽光充足的地帶。在長期使用中難免落上飛鳥、塵土、落葉等遮擋物,這些遮擋物在太陽電池
組件上就形成了陰影,在大型太陽電池組件方針中行間距不適合也能互相形成陰影。由于局部陰影的存在,太陽電池組件中某些電池
單片的電流、電壓發生了變化。其結果使太陽電池組件局部電流與電壓之積增大,從而在這些電池組件上產生了局部溫升。太陽電池
組件中某些電池單片本身缺陷也可能使組件在工作時局部發熱,這種現象叫“熱斑效應”。在實際使用太陽電池中,若熱斑效應產生
的溫度超過了一定極限將會使電池組件上的焊點熔化并毀壞柵線,從而導致整個太陽電池組件的報廢。據國外權威統計,熱斑效應使
太陽電池組件的實際使用壽命至少減少10%。
 
  熱斑現象是不可避免的,盡管太陽電池組件安裝時都要考慮陰影的影響,并加配保護裝置以減少熱斑的影響。為表明太陽電池能夠
在規定的條件下長期使用,需通過合理的時間和過程對太陽電池組件進行檢測,確定其承受熱斑加熱效應的能力。確定太陽電池組件
承受熱斑加熱能力的檢測試驗叫“熱斑耐久試驗”。熱斑耐久試驗過程需嚴格遵循國際標準IEC 61215-2005,試驗內容大致如下:
1. 裝置
(1)輻照源1,穩態太陽模擬器或自然光,輻照度不低于700W/m2,不均勻度不超過±2%,瞬時不穩定度在±5%以內。
(2)輻照源2,C類(或更好)的穩態太陽模擬器或自然光,其輻照度為1000W/m2±10%。
(3)太陽電池組件I-V曲線測試儀。
(4)一組對試驗太陽電池組件遮光增量為5%的不透明蓋板。
(5)一個適當的溫度探測器。
2. 程序
在太陽電池組件試驗前應安裝廠商推薦的熱斑保護裝置。
(1)將不遮光的組件在輻照源1下照射,測試其I-V特性和最大功率點。
(2)使組件短路,組件在穩定的輻照源1照射下,用適當的溫度探測器測定最熱的電池單片。
(3)完全擋住選定的電池單片,用輻照源2照射組件。在此過程中組件的溫度應該在50℃±10℃。
(4)保持此狀態經過5小時的曝曬。
(5)再次測定組件的I-V特性和最大功率點。
3. 要求
(1)太陽電池組件無嚴重外觀缺陷;
(2)太陽電池組件最大輸出功率的衰減不超過試驗前測試值的5%;
    由試驗過程得知,熱斑耐久試驗的最終目的是對太陽電池組件廠商的產品質量有嚴格要求,而試驗過程也對試驗裝置有準確的規
定。試驗中,關鍵裝置輻照源的選擇有穩態太陽模擬器和自然光這2種。眾所周知,自然光具有眾多非人為的不穩定因素,諸如地區
分布、氣候變化、風向、溫度等。根據實地測試,上海地區夏季正常晴天的中午自然光輻照度僅為700-800W/m2,很難達到
1000W/m2的試驗要求,更談何持續5小時的曝曬。
     綜上,熱斑耐久試驗通常使用穩態太陽模擬器對太陽電池組件進行檢測。中心自主研發的熱斑耐久檢測設備是實驗室模擬熱斑條
件的必需設備,利用此設備進行熱斑耐久加速試驗可以盡早暴露質量問題,降低質量風險,提高產品可靠性和使用壽命,不僅適用于
組件熱斑試驗,同時也滿足早期光衰減試驗要求。設備參數如下:
(1)有效照射面積:1600mm*1000
(2)最大輻射強度:>1000W/m2
(3)光源光譜分布:C級
(4)均勻度:±9.2%,C級
(5)瞬時不穩定度:±3%,C級
(6)人機界面控制:PLC控制,樣品溫度、穩定度、副照度實時顯示和積分功能。

 

 

 
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