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太陽能電池產(chǎn)生“蝸牛紋” 輸出無異常也要注意

2016-05-27 10:37:40 太陽能發(fā)電網(wǎng)
蝸牛紋是指太陽能電池單元(發(fā)電元件)表面上出現(xiàn)黑色或者白色線狀圖案的現(xiàn)象。因?yàn)榭雌饋硐袷俏伵E肋^之后留下的痕跡,所以俗稱蝸牛紋。

作者:加藤伸一
來源:日經(jīng)bp社
原標(biāo)題:“蝸牛紋”(上)發(fā)生機(jī)制,輸出無異常也要注意


  太陽能電池板在制造、運(yùn)輸、設(shè)置時(shí)以及因老化,會(huì)發(fā)生各種各樣的故障。筆者將就檢測這些故障的方法,介紹Chemitox(東京都大田區(qū))在評測服務(wù)中的事例和積累的知識(shí)。
  本文介紹“蝸牛紋”(圖1)。蝸牛紋是指太陽能電池單元(發(fā)電元件)表面上出現(xiàn)黑色或者白色線狀圖案的現(xiàn)象。因?yàn)榭雌饋硐袷俏伵E肋^之后留下的痕跡,所以俗稱蝸牛紋。

圖1:太陽能電池單元的表面出現(xiàn)黑色或白色線狀圖案
由于看起來像是蝸牛爬過之后留下的痕跡,所以俗稱“蝸牛紋”(出處:Chemitox)


  蝸牛紋即使發(fā)生,發(fā)電量也不會(huì)立即大幅減少。因此,太陽能電池板廠商不承認(rèn)是“不良”或“故障”,似乎很難成為產(chǎn)品保修的對象。
  但也不能斷言發(fā)電量完全不會(huì)降低。從發(fā)電運(yùn)營商的立場看,只要外觀發(fā)生明顯變化,并發(fā)現(xiàn)可能會(huì)造成發(fā)電量降低,應(yīng)該就不會(huì)忽視。
  而對太陽能電池板廠商來說,這是接到大量投訴的事例之一,因而對產(chǎn)品采取預(yù)防措施至關(guān)重要。
  作為蝸牛紋的特點(diǎn),是確認(rèn)到目前為止只在結(jié)晶硅系電池板上發(fā)現(xiàn)過(圖2)。


圖2:確認(rèn)只在結(jié)晶硅系電池板上發(fā)現(xiàn)過在開始發(fā)電后幾個(gè)月~1年的較早時(shí)期發(fā)生。
上圖為投入運(yùn)轉(zhuǎn)后約1年,在巖手縣的光伏電站發(fā)現(xiàn)的蝸牛紋事例(上圖由日經(jīng)BP社拍攝,下圖由Chemitox提供)

  另外,在沒有陽光照射的室內(nèi)等環(huán)境下保存的電池板沒有發(fā)現(xiàn)蝸牛紋。并且,蝸牛紋一般出現(xiàn)在開始發(fā)電后幾個(gè)月~1年的較早時(shí)期。
  蝸牛紋沿著電池單元上的裂紋發(fā)生(圖3)。還確認(rèn)有一部分是沿著電池單元的邊緣發(fā)生的。

圖3:發(fā)生機(jī)制。發(fā)生裂紋、水分滲透、陽光照射三條件是主要原因(出處:Chemitox)
發(fā)生機(jī)制主要由三個(gè)條件引起,即發(fā)生裂紋、水分滲透和陽光照射。


  電池單元內(nèi)發(fā)生裂紋,水分經(jīng)由樹脂背板和封裝材料滲入裂紋內(nèi)。
  滲入裂紋的水分與形成電池單元指狀電極(細(xì)電極)的銀發(fā)生反應(yīng),銀離子在封裝材料中擴(kuò)散。
  在這種狀態(tài)下,陽光照射到電池板上時(shí),銀離子與封裝材料中所含的添加物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成氧化銀和硫化銀。由此就會(huì)沿著裂紋形成黑色或白色線狀圖案。(未完待續(xù))


作者:加藤伸一 來源:日經(jīng)bp社 責(zé)任編輯:wutongyufg

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