注意!你家电站组件是否也有这些问题?
添加时间:2019-10-12 14:28:03      点击数:
光伏组件是光伏电站的核心,光伏组件质量越高越可靠,使用年限越长,发电量就越高,电站收益也就越高。因此,作为光伏电站中最重要的发电单元,其高质量、可靠性、高效率不仅是组件制造企业的努力方向,更是电站业主、运维人员的关注重点。
下面小鹰就为大家整理了当前光伏组件的常见问题及原因,其中哪些问题您也曾经遇到过,欢迎在文章末尾留言、讨论、分享。

通常光伏组件分可为晶硅组件和非晶硅组件,其中晶硅组件又分为单晶组件、多晶组件。

 
晶硅光伏组件里又可分为全玻和单玻组件,一般全玻组件常用于光伏建筑一体化,单玻组件常用于大型地面电站、分布式电站等,应用更广泛。
分为五层结构:玻璃、EVA、电池、EVA、背板,同时在组件四周安装铝边框起保护和稳定作用,在组件背面添加接线盒,用于所发电力的输出。
 
结构决定功能,问题来也多自于这些构件。当前光伏组件可能出现六类主要问题:
(1)接线盒失效。
(2) PID衰减。
(3)蠕虫痕。
(4)电池失效,包括热斑、碎片、开焊等。
(5)背板失效,主要是粉化、开裂、脱层、黄变等。
(6)EVA失效,有脱层、黄变、绝缘失效等。

(1)接线盒失效
接线盒的功能是为用户提供安全的连接方案,并当组件故障时,旁路二级管工作保证系统不停电继续输出。根据数据分析,接线盒在电站组件各项投诉问题中占40%,是组件最易出现问题的零部件。
常见的接线盒问题有端子烧毁或接线盒烧毁,这可能引起组件背板烧焦,进而可能导致组件碎裂。导致接线盒烧毁的原因需要具体问题具体分析,可以从接线盒本身质量缺陷、组件生产过程中接线盒安装规范、电站建设中接线盒连接规范等着手分析。


(2)PID衰减
PID现象产生的背景是,光伏组件在户外多组串联获得高电压,长期在高电压作用下使得玻璃、封装材料之间存在漏电流,大量电荷聚集在电池片表面,使电池表面的钝化效果恶化,导致FF、Jsc、Voc降低,功率衰减。
具体解决PID问题有三种途径:
一是在硅片及电池层面,调节电池膜厚和折射率,在电池表面增加保护膜,改善硅基材料的电阻率及位错缺陷等;
二是在组件层面,对现有EVA进行改进,使用其他封装材料;
三是在系统层面,采用正确的接地,即将组件方阵的负极同时接地。
前两种途径是光伏制造企业的努力方向,对于电站运维人员来讲,显然组件负极直接接地方案更简单便捷,更具操作性。但同时需引起重视的是,如果组件正极故障将导致短路,威胁电站运维安全,所以安装负极接地监测和分断保护系统尤为重要。

(3)蠕虫痕
蠕虫痕是对组件表面问题的形象描述,其实是组件电池表面出现不规则的细栅变色现象,蠕虫痕现象目前行业内还没有确定的结论。当把蠕虫痕和隐裂放到一起分析时,针对不同隐裂程度的组件在发生蜗牛纹后,测试其功率损失情况:无隐裂及少隐裂的组件出现蜗牛纹后功率衰减6.5%,多隐裂的组件出现蜗牛纹后功率衰减19%以上。

(4)电池失效
以常见的热斑为例,光伏组件热斑产生的一个重要原因是,被云、树叶、鸟粪或其他物体遮挡后,串联支路中被遮蔽的太阳能电池组件被当做负载产生发热的现象。光伏组件热斑效危害很大,轻则降低输出功率,严重的甚至烧毁组件。
理论上讲,给每一个电池片并联一只二极管就能从根本上解决该问题,但考虑成本和生产工艺复杂性,大规模采用该办法不太现实。因此减少热斑的发生,应该避免使用短路型控制器和逆变器,避免光伏阵列出现短路现象。
 
(5)背板失效
不仅组件的正面有水汽、高压、紫外线的侵袭,背面也同样面临着相同的挑战,因此背板需要具备耐腐蚀、抗紫外、耐高温、耐酸碱,因此高质量的背板材料是组件功率长期稳定输出的重要保障。通常背板失效后可能会引起的组件问题有:与EVA或接线盒脱层、变黄、开裂、绝缘失效等,这不仅影响组件运行的可靠性,而且可能导致潜在的安全隐患。
背板虽占组件成本很小,然而如果因背板开裂造成组件更换,其损失对组件厂和材料厂家都是巨大的。电站业主在投资时应选择经过科学验证的优质产品,重视品质,管控风险,做好事前预防。

(6)EVA失效
EVA是一种柔韧性和粘接性能好,具有良好透光性能和耐老化性能的透明胶体。它将晶体硅片组“上盖下垫”包封,并和上层玻璃,下层背板,利用真空层压技术粘合为一体构成晶体硅组件。在组件的可靠性测试中,EVA多见问题集中在黄变、分层、气泡和腐蚀。
这与两个主要生产参数有关:
一是EVA交联度,交联度越高组件产生龟裂的机率就越大,交联度偏低则会造成与玻璃、背板脱层。
二是EVA匹配度EVA截止的高与低直接影响紫外光的吸收能力。玻璃面的EVA采用低截止的材质,背板面采用高截止的EVA。如果用反,低截止用在背板面,不仅降低组件的发电效率,并且因为不能有效阻隔光线,紫外光直接照射背板,背板变黄,增加老化速度,影响组件品质。

综上所述,光伏组件出现质量问题,应该从组件材料质量、组件生产工艺、系统设计、施工规范等入手进行详细具体分析,但总的原则是选择大品牌的组件产品、选择有光伏从业经验的专业运维队伍,只有这样才能及时规避组件质量问题,使电站持续可靠、高效、安全运行25年以上。