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太阳能电池板故障分析之蜗牛纹  

2016-06-14 13:14:14|  分类: 生产工艺 |  标签: |举报 |字号 订阅

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太阳能电池板在制造、运输、设置时以及因老化,会发生各种各样的故障。笔者将就检测这些故障的方法,介绍Chemitox(东京都大田区)在评测服务中的事例和积累的知识。

  本文介绍“蜗牛纹”(图1)。蜗牛纹是指,太阳能电池单元(发电元件)表面上出现黑色或者白色线状图案的现象。因为看起来像是蜗牛爬过之后留下的痕迹,所以俗称蜗牛纹。

图1:太阳能电池单元的表面出现黑色或白色线状图案

  由于看起来像是蜗牛爬过之后留下的痕迹,所以俗称“蜗牛纹”(出处:Chemitox)

  蜗牛纹即使发生,发电量也不会立即大幅减少。因此,太阳能电池板厂商不承认是“不良”或“故障”,似乎很难成为产品保修的对象。

  但也不能断言发电量完全不会降低。从发电运营商的立场看,只要外观发生明显变化,并发现可能会造成发电量降低,应该就不会忽视。

  而对太阳能电池板厂商来说,这是接到大量投诉的事例之一,因而对产品采取预防措施至关重要。

  作为蜗牛纹的特点,是确认到目前为止只在结晶硅系电池板上发现过(图2)。

图2:确认只在结晶硅系电池板上发现过

  在开始发电后几个月~1年的较早时期发生。上图为投入运转后约1年,在岩手县的光伏电站发现的蜗牛纹事例(上图由日经BP社拍摄,下图由Chemitox提供)

  另外,在没有阳光照射的室内等环境下保存的电池板没有发现蜗牛纹。并且,蜗牛纹一般出现在开始发电后几个月~1年的较早时期。

蜗牛纹沿着电池单元上的裂纹发生(图3)。还确认有一部分是沿着电池单元的边缘发生的。

图3:发生机制。发生裂纹、水分渗透、阳光照射三条件是主要原因(出处:Chemitox)

  发生机制主要由三个条件引起,即发生裂纹、水分渗透和阳光照射。

  电池单元内发生裂纹,水分经由树脂背板和封装材料渗入裂纹内。

  渗入裂纹的水分与形成电池单元指状电极(细电极)的银发生反应,银离子在封装材料中扩散。

  在这种状态下,阳光照射到电池板上时,银离子与封装材料中所含的添加物发生化学反应,生成氧化银和硫化银。由此就会沿着裂纹形成黑色或白色线状图案。

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