光伏热斑效应分析

热斑效应的分析在一定条件下， 一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件， 将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量。 被遮蔽的太阳电池组件此时会发热， 这就是热斑效应。 这种效应能严重的破坏太阳电池。有光照的太阳电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏， 最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管，以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。孤岛效应：太阳能发电系统与市电系统并联供电时，当市电发生故障系统未能及时检知并切离市电系统， 而产生独立供电现象。 一旦发生孤岛运转现象时，会造成人员受伤与设备之损坏，故系统设计须具备该效应侦测保护功能。改善的方法就是采用“反孤岛检测”。太阳电池组件热斑效应介绍及检测方法：太阳电池组件通常安装在地域开阔、阳光充足的地带。在长期使用中难免落上飞鸟、尘土、落叶等遮挡物，这些遮挡物在太阳电池组件上就形成了阴影，在大型太阳电池组件方针中行间距不适合也能互相形成阴影。由于局部阴影的存在，太阳电池组件中某些电池单片的电流、电压发生了变化。其结果使太阳电池组件局部电流与电压之积增大，从而在这些电池组件上产生了局部温升。太阳电池组件中某些电池单片本身缺陷也可能使组件在工作时局部发热，这种现象叫“热斑效应”。在实际使用太阳电池中，若热斑效应产生的温度超过了一定极限将会使电池组件上的焊点熔化并毁坏栅线，从而导致整个太阳电池组件的报废。据国外权威统计，热斑效应使太阳电池组件的实际使用寿命至少减少 10%。热斑现象是不可避免的，尽管太阳电池组件安装时都要考虑阴影的影响，并加配保护装置以减少热斑的影响。为表明太阳电池能够在规定的条件下长期使用，需通过合理的时间和过程对太阳电池组件进行检测，确定其承受热斑加热效应的能力。确定太阳电池组件承受热斑加热能力的检测试验叫“热斑耐久试验”。热斑耐久试验过程需严格遵循国际标准 IEC 61215-2005 ，试验内容大致如下：1. 装置(1) 辐照源 1，稳态太阳模拟器或自然光，辐照度不低于 700W/㎡，不均匀度不超过± 2%，瞬时不稳定度在± 5%以内。(2) 辐照源 2， C类 ( 或更好 ) 的稳态太阳模拟器或自然光，其辐照度为1000W/㎡± 10%。(3) 太阳电池组件 I-V 曲线测试仪。(4) 一组对试验太阳电池组件遮光增量为 5%的不透明盖板。(5) 一个适当的温度探测器。2. 程序在太阳电池组件试验前应安装厂商推荐的热斑保护装置。(1) 将不遮光的组件在辐照源 1 下照射， 测试其 I-V 特性和最大功率点。(2) 使组件短路，组件在稳定的辐照源 1 照射下，用适当的温度探测器测定最热的电池单片。(3) 完全挡住选定的电池单片，用辐照源 2 照射组件。在此过程中组件的温度应该在 50℃± 10℃。(4) 保持此状态经过 5 小时的曝晒。(5) 再次测定组件的 I-V 特性和最大功率点。3. 要求(1) 太阳电池组件无严重外观缺陷；(2) 太阳电池组件最大输出功率的衰减不超过试验前测试值的 5%；由试验过程得知，热斑耐久试验的最终目的是对太阳电池组件厂商的产品质量有严格要求，而试验过程也对试验装置有准确的规定。试验中，关键装置辐照源的选择有稳态太阳模拟器和自然光这 2 种。众所周知，自然光具有众多非人为的不稳定因素，诸如地区分布、气候变化、风向、温度等。根据实地测试，上海地区夏季正常晴天的中午自然光辐照度仅为700-800W/ ㎡，很难达到 1000W/㎡的试验要求，更谈何持续 5 小时的曝晒。综上，热斑耐久试验通常使用稳态太阳模拟器对太阳电池组件进行检测。中心自主研发的热斑耐久检测设备是实验室模拟热斑条件的必需设备，利用此设备进行热斑耐久加速试验可以尽早暴露质量问题，降低质量风险，提高产品可靠性和使用寿命，不仅适用于组件热斑试验，同时也满足早期光衰减试验要求。设备参数如下：(1) 有效照射面积： 1600mm*1000 (2) 最大辐射强度： >1000W/㎡(3) 光源光谱分布： C级(4) 均匀度：± 9.2%， C级(5) 瞬时不稳定度：± 3%， C级(6) 人机界面控制： PLC控制，样品温度、稳定度、副照度实时显示和积分功能。关于组件封装后电池片出现隐裂原因及解决方法原因1.电池片在焊接或搬运过程中受外力造成 . 2.电池片在低温下没有经过预热在短时间内突然受到高 温后出现膨胀造成隐裂现象组件影响：1.网状隐裂会影响组件功率衰减 . 2.网状隐裂长时间出现碎片，出现热斑等直接影响组件性能预防措施：1.在生产过程中避免电池片过于受到外力碰撞 . 2.在焊接过程中电池片要提前保温 (手焊 )烙铁温度要 符合要求 . 3.EL 测试要严格要求检验 . 随着市场需求的快速增长， 使很多生产厂家在没有做好充分的准备就急速不断扩大产能来满足目前市场需求， 在生产过程中工艺技术、 设备性能、 人员技能、 原材料质量等方面的问题，由此低质量的产品也就大比例出现。光伏组件常见质量问题现象及分析网状隐裂原因1.电池片在焊接或搬运过程中受外力造成 . 2.电池片在低温下没有经过预热在短时间内突然受到高温后出现膨胀造成隐裂现象组件影响： 1.网状隐裂会影响组件功率衰减 . 2.网状隐裂长时间出现碎片，出现热斑等直接影响组件性能预防措施： 1.在生产过程中避免电池片过于受到外力碰撞 . 2.在焊接过程中电池片要提前保温（手焊）烙铁温度要符合要求 . 3.EL测试要严格要求检验 . EVA脱层原因 1.交联度不合格 .（如层压机温度低，层压时间短等）造成2.EVA、玻璃、背板等原材料表面有异物造成 . 3.EVA原材料成分（例如乙烯和醋酸乙烯）不均导致不能在正常温度下溶解造成脱层4. 助焊剂用量过多，在外界长时间遇到高温出现延主栅线脱层组件影响：1.脱层面积较小时影响组件大功率失效。当脱层面积较大时直接导致组件失效报废预防措施： 1.严格控制层压机温度、 时间等重要参数 并定期按照要求做交联度实验 ,并将交联度控制在 85%± 5%内。2.加强原材料供应商的改善及原材检验 . 3. 加强制程过程中成品外观检验4.严格控制助焊剂用量，尽量不超过主栅线两侧 0.3mm 硅胶不良导致分层 &电池片交叉隐裂纹原因 1.交联度不合格 .（如层压机温度低，层压时间短等）造成2.EVA、玻璃、背板等原材料表面有异物造成 . 3.边框打胶有缝隙，雨水进入缝隙内后组件长时间工作中发热导致组件边缘脱层4.电池片或组件受外力造成隐裂组件影响： 1.分层会导致组件内部进水使组件内部短路造成组件报废2.交叉隐裂会造成纹碎片使电池失效，组件功率衰减直接影响组件性能预防措施：1.严格控制层压机温度、时间等重要参数 并定期按照要求做交联度实验。2.加强原材料供应商的改善及原材检验 . 3. 加强制程过程中成品外观检验4.总装打胶严格要求操作手法，硅胶需要完全密封5. 抬放组件时避免受外力碰撞组件烧坏原因1.汇流条与焊带接触面积较小或虚焊出现电阻加大发热造成组件烧毁组件影响：1.短时间内对组件无影响，组件在外界发电系统上长时间工作会被烧坏最终导致报废预防措施： 1.在汇流条焊接和组件修复工序需要严格按照作业指导书要求进行焊接，避免在焊接过程中出现焊接面积过小 . 2.焊接完成后需要目视一下是否焊接 ok. 3.严格控制焊接烙铁问题在管控范围内 (375 ± 15)和焊接时间 2-3s 组件接线盒起火原因 1.引线在卡槽内没有被卡紧出现打火起火 . 2.引线和接线盒焊点焊接面积过小出现电阻过大造成着火 . 3.引线过长接触接线盒塑胶件长时间受热会造成起火组件影响：1.起火直接造成组件报废，严重可能一起火灾 . 预防措施：1.严格按照 sop 作业将引出线完全插入卡槽内2.引出线和接线盒焊点焊接面积至少大于 20 平方毫米 . 3.严格控制引出线长度符合图纸要求，按照 sop 作业 . 避免引出线接触接线盒塑胶件 . 电池裂片原因1.焊接过程中操作不当造成裂片2.人员抬放时手法不正确造成组件裂片3.层压机故障出现组件类片组件影响：1.裂片部分失效影响组件功率衰减 , 2.单片电池片功率衰减或完全失效影响组件功率衰减预防措施： 1.汇流条焊接和返工区域严格按照 sop 手法进行操作2.人员抬放组件时严格按照工艺要求手法进行抬放组件 . 3.确保层压机定期的保养 .每做过设备的配件更换都要严格做好首件确认 ok 后在生产 . 4.EL测试严格把关检验 ,禁止不良漏失 . 电池助焊剂用量过多原因1.焊接机调整助焊剂喷射量过大造成2.人员在返修时涂抹助焊剂过多导致组件影响：1.影响组件主栅线位置 EVA脱层 , 2.组件在发电系统上长时间后出现闪电纹黑斑， 影响组件功率衰减使组件寿命减少或造成报废预防措施：1.调整焊接机助焊剂喷射量 .定时检查 . 2.返修区域在更换电池片时请使用指定的助焊笔 ,禁止用大头毛刷涂抹助焊剂虚焊、过焊原因1.焊接温度过多或助焊剂涂抹过少或速度过快会导致虚焊2.焊接温度过高或焊接时间过长会导致过焊现象 . 组件影响：1.虚焊在短时间出现焊带与电池片脱层，影响组件功率衰减或失效 , 2.过焊导致电池片内部电极被损坏，直接影响组件功率衰减降低组件寿命或造成报废预防措施：1.确保焊接机温度、助焊剂喷射量和焊接时间的参数设定 . 并要定期检查 , 2.返修区域要确保烙铁的温度、焊接时间和使用正确的助焊笔涂抹助焊剂 . 3.加强 EL检验力度，避免不良漏失下一工序 . 焊带偏移或焊接后翘曲破片原因 1.焊接机定位出现异常会造成焊带偏移现象2.电池片原材主栅线偏移会造成焊接后焊带与主栅线偏移3.温度过高焊带弯曲硬度过大导致焊接完后电池片弯曲组件影响：1.偏移会导致焊带与电池面积接触减少，出现脱层或影响功率衰减2.过焊导致电池片内部电极被损坏，直接影响组件功率衰减降低组件寿命或造成报废3.焊接后弯曲造成电池片碎片预防措施：1.定期检查焊接机的定位系统 . 2.加强电池片和焊带原材料的来料检验 , 组件钢化玻璃爆和接线盒导线断裂原因1.组件在搬运过程中受到严重外力碰撞造成玻璃爆破2.玻璃原材有杂质出现原材自爆 . 3.导线没有按照规定位置放置导致导线背压坏 . 组件影响：1.玻璃爆破组件直接报废，2.导线损坏导致组件功率失效或出现漏电连电危险事故预防措施：1.组件在抬放过程中要轻拿轻放 .避免受外力碰撞 . 2.加强玻璃原材检验测试 , 3.导线一定要严格按照要求盘放 .避免零散在组件上气泡产生原因1.层压机抽真空温度时间过短，温度设定过低或过高会出现气泡2.内部不干净有异物会出现气泡 . 3.上手绝缘小条尺寸过大或过小会导致气泡 . 组件影响：1.组件气泡会影响脱层 .严重会导致报废预防措施：1.层压机抽真空时间温度参数设定要严格按照工艺要求设定 . 2.焊接和层叠工序要注意工序 5s 清洁 , 3.绝缘小条裁切尺寸严格要求进行裁切和检查 . 热斑和脱层原因1.组件修复时有异物在表面会造成热斑2.焊接附着力不够会造成热斑点 . 3.脱层层压温度、时间等参数不符合标准造成组件影响：1.热斑导致组件功率衰减失效或者直接导致组件烧毁报废 . 2.脱层导致组件功率衰减或失效影响组件寿命使组件报废 . 预防措施：1.严格按照返修 SOP要求操作 ,并注意返修后检查注意 5s. 2.焊接处烙铁温度焊焊机时间的控制要符合标准 , 3.定时检查层压机参数是否符合工艺要求 .同时要按时做交联度实验确保交联度符合要求85%± 5%. EVA脱层原因1.交联度不合格 .（如层压机温度低，层压时间短等）造成2.EVA、玻璃、背板等原材料表面有异物造成 . 3.EVA原材料成分（例如乙烯和醋酸乙烯）不均导致不能在正常温度下溶解造成脱层组件影响：1.脱层会导致组件内部进水使组件内部短路造成组件失效至报废预防措施：1.严格控制层压机温度、时间等重要参数 并定期按照要求做交联度实验。确保交联度符合要求 85%± 5%. 2.加强原材料供应商的改善及原材检验 . 3. 加强制程过程中成品外观检验低效原因1.低档次电池片混放到高档次组件内， （原材混料 / 或制程中混料）组件影响：1.影响组件整体功率变低，组件功率在短时间内衰减幅度较大2.低效片区域会产生热班会烧毁组件预防措施：1.产线在投放电池片时不同档次电池片做好区分， 避免混用 ,返修区域的电池片档次也要做好标识， 避免误用 . 2.EL测试人员要严格检验，避免低效片漏失 . 硅胶气泡和缝隙原因1.硅胶气泡和缝隙主要是硅胶原材内有气泡或气枪气压不稳造成 , 2.缝隙主要原因是员工手法打胶不标准造成组件影响：1.有缝隙的地方会有雨水进入，雨水进入后组件工作时发热会造成分层现象 . 预防措施：1.请原材料厂商改善 ,IQC检验加强检验 . 2.人员打胶手法要规范 , 3.打完胶后人员做自己动作 .清洗人员严格检验 . 漏打胶原因：1.人员作业不认真 ,造成漏打胶 , 2.产线组件放置不规范，人员拉错产品流入下一工序 . 组件影响：1.未打胶会进入雨水或湿气造成连电组件起火现象 . 预防措施： 1.加强人员技能培训，增强自检意识 . 2.产线严格按照产品三定原则摆放 ,避免误用 . 3.清洗组件和包装处严格检验 ,避免不良漏失。引线虚焊原因： 1.人员作业手法不规范或不认真 ,造成漏焊 , 2.烙铁温度过低、过高或焊接时间过短造成虚焊 ,. 组件影响： 1.组件功率过低 . 2.连接不良出现电阻加大，打火造成组件烧毁 . 预防措施：1.严格要求操作人员执行 SOP操作，规范作用手法 . 2.按时点检烙铁温度，规范焊接时间 . 接线盒硅胶不固化原因：1.硅胶配比不符合工艺要求造成硅胶不固化 , 2.出胶孔 A 或 B 胶孔堵住未出胶造成不固化 . 组件影响：1.硅胶不固化胶会从线盒缝隙边缘流出， 盒内引线会暴露在空气中遇雨水或湿气会造成连电使组件起火现象 . 预防措施： 1.严格按照规定每小时确认硅胶表干动作 . 2.定时确认硅胶配比是否符合工艺要求。3.清洗工序要严格把关确保硅胶 100%固化 ok EVA小条变黄原因：1.EVA小条长时间暴露在空气中，变异造成 , 2.EVA受助焊剂、酒精等污染造成变异 . 3.与不同厂商 EVA搭配使用发生化学反应组件影响：1.外观不良客户不接受 . 2.可能会造成脱层现象预防措施：1.EVA开封后严格按照工艺要求在 12h 内用完 ,避免长时间暴露在空气中 . 2.注意料件放置区域的 5s 清洁，避免在加工过程中受污染 . 3.避免与非同厂家家的 EVA搭配使用异物和玻璃表面红笔印原因：1.层叠和玻璃上料处 5S不清洁造成异物被压在组件内 , 2.人员发现不良做好标记评审完后未及时清理直接包装 . 组件影响：1.影响组件整体外观 .造成投诉预防措施：1.对层叠和玻璃上料工序做好 5S 清洁，避免异物出现 . 2.发现不良后禁止在组件上做标记，直接在流程卡上记录不良位置 . 3.产线产品摆放严格执行 “ 三定 ” 原则标识摆放组件色差原因：1.组件色差为原材料加工时镀膜不均匀造成 , 2.焊接机在投放电池片未按照颜色区分投放造成3.返修区域未做颜色区分确认造成混片色差组件影响：1.影响组件整体外观 .造成投诉预防措施： 1.反馈给原材料改善 .并对来料做严格检验卡管 . 2.焊接机在投料时严格要求做颜色区分投放避免混片 . 3.返修区域做好电池片颜色等级的标识，返工时和返工后做自己动作，避免用错片子造成色差提问：隐裂出现的工序：哪些会造成组件封装后电池片出现隐裂及解决方法？最近我司常出现隐裂，而且比较还挺多， 用了好几家的片子， 数据只是略有波动， 但问题还是存在。我司的 EL测试是放在层压后测试的，经常在装框后发现电池片有隐裂，是电池片本身的问题还是工艺手法的问题， 怀疑是组件在层压后温度没冷却后就叠放在平木板上， 或者是将 EL 测试放在层压前检测，请问主要是这些原因吗？组件层压后是平放好还是叠放好？解答：焊接，层压，组框、清洗，材以及各工序的转移过程和材料问题；如果所有厂家电池出现同样的问题， 那就说明是你工艺的问题； 建议组件在层压后暂不搬动， 让其自然冷却或者风冷； EL放在层压前后可以检查出是否是层压出了问题；组件层压后最好是平放。