光伏組件的隱裂、識(shí)別及預(yù)防

隱裂、熱斑、PID效應(yīng)，是影響晶硅性能的三個(gè)重要因素。今天兔子君帶大家了解一下電池片隱裂的原因、如何識(shí)別及預(yù)防方法。

1. 什么是“隱裂”

隱裂是晶體硅組件的一種較為常見(jiàn)的缺陷，通俗的講，就是一些肉眼不可見(jiàn)的細(xì)微破裂（micro-crack）。晶硅組件由于其自身晶體結(jié)構(gòu)的特性，十分容易發(fā)生破裂。

在晶體硅組件生產(chǎn)的工藝流程中，許多環(huán)節(jié)都有可能造成電池片隱裂。隱裂產(chǎn)生的根本原因，可歸納為上產(chǎn)生了機(jī)械應(yīng)力或熱應(yīng)力?，F(xiàn)在為了降低成本，晶硅電池片向越來(lái)越薄的方向發(fā)展，降低了電池片防止機(jī)械破壞的能力，更容易產(chǎn)生隱裂。

2. “隱裂”對(duì)組件性能的影響

晶硅的結(jié)構(gòu)如下圖所示，電池片產(chǎn)生的電流主要靠表面相互垂直的主柵線和細(xì)柵線收集和導(dǎo)出。因此，當(dāng)隱裂（多為平行于主柵線的隱裂）導(dǎo)致細(xì)柵線斷裂時(shí)，電流將無(wú)法被有效輸送至主柵線，從而導(dǎo)致電池片部分乃至整片失效，還可能造成碎片、熱斑等，同時(shí)引起組件的功率衰減。

垂直于主柵線的隱裂幾乎不對(duì)細(xì)柵線造成影響，因此造成電池片失效的面積幾乎為零。

而正處于快速發(fā)展的薄膜電池，由于其材料、結(jié)構(gòu)特性，不存在隱裂的問(wèn)題。同時(shí)其表面通過(guò)一層透明導(dǎo)電薄膜收集和傳輸電流，即使電池片有小的瑕疵造成導(dǎo)電膜破裂，也不會(huì)造成電池大面積失效。

有研究顯示，組件中如果某個(gè)電池的失效面積在8%以內(nèi)，則對(duì)組件的功率影響不大，并且組件中2/3的斜條紋隱裂對(duì)組件的功率沒(méi)有影響。所以說(shuō)，雖然隱裂是晶硅電池常見(jiàn)的問(wèn)題，但也不必過(guò)度擔(dān)心。

3. 識(shí)別“隱裂”的方法

EL（Electroluminescence，電致發(fā)光）是一種太陽(yáng)能電池或組件的內(nèi)部缺陷檢測(cè)設(shè)備，是簡(jiǎn)單有效的檢測(cè)隱裂的方法。利用晶體硅的電致發(fā)光原理，通過(guò)高分辨率的紅外相機(jī)拍攝組件的近紅外圖像，獲取并判定組件的缺陷。具有靈敏度高、檢測(cè)速度快、結(jié)果直觀形象等優(yōu)點(diǎn)。下圖即是EL的檢測(cè)結(jié)果，清晰的顯示了各種缺陷和隱裂。

4. 形成“隱裂”的原因

外力：電池片在焊接、層壓、裝框或搬運(yùn)、安裝、施工等過(guò)程中會(huì)受外力，當(dāng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、設(shè)備故障或操作不當(dāng)時(shí)會(huì)造成隱裂。

高溫：電池片在低溫下沒(méi)有經(jīng)過(guò)預(yù)熱，然后在短時(shí)間內(nèi)突然受到高溫后出現(xiàn)膨脹會(huì)造成隱裂現(xiàn)象，如焊接溫度過(guò)高、層壓溫度等參數(shù)設(shè)置不合理。

原材料：原材料的缺陷也是導(dǎo)致隱裂的主要因素之一。

5. 預(yù)防光伏組件隱裂的要點(diǎn)

在生產(chǎn)過(guò)程中以及后續(xù)的存放、運(yùn)輸、安裝中避免電池片受到不當(dāng)?shù)耐饬槿耄沧⒁鈨?chǔ)存環(huán)境溫度變化范圍。

在焊接過(guò)程中電池片要提前保溫（手焊）烙鐵溫度要符合要求。