什么是光伏組件隱裂？隱裂對光伏組件的影響

什么是光伏組件隱裂？

　　隱裂是指電池片(組件)受到較大的機(jī)械或熱應(yīng)力時，可能在電池單元產(chǎn)生肉眼不易察覺的隱性裂紋。

　　根據(jù)電池片隱裂的形狀，可分為5類：樹狀裂紋、綜合型裂紋、斜裂紋、平行于主柵線、垂直于柵線和貫穿整個電池片的裂紋。

隱裂對光伏組件的影響？

　　電池片產(chǎn)生的電流要依靠“表面的主柵線及垂直于主柵線的細(xì)柵線”搜集和導(dǎo)出。當(dāng)隱裂導(dǎo)致細(xì)柵線斷裂時，細(xì)柵線無法將收集的電流輸送到主柵線，將會導(dǎo)致電池片部分甚至全部失效。

　　基于上述原因，我們可以看出對電池片功能影響最大的，是平行于主柵線的隱裂。根據(jù)研究結(jié)果，50%的失效片來自于平行于主柵線的隱裂。

　　45°傾斜裂紋的效率損失是平行于主柵線損失的1/4。

　　垂直于主柵線的裂紋幾乎不影響細(xì)柵線，因此造成電池片失效的面積幾乎為零。

　　相比于晶硅電池表面的柵線，薄膜電池表面整體覆蓋了一層透明導(dǎo)電膜，所以這也是薄膜組件無隱裂的一個原因。

　　有研究顯示，組件隱裂嚴(yán)重時，會導(dǎo)致組件功率的損失，但是損失的大小并不一定。裂紋對組件電性能的影響小，而裂片對組件功率損失非常大;老化試驗，即組件在工作或非工作的情況下，溫、濕度變化可能會引起電池片隱裂的加劇;組件中沒有隱裂的電池片比隱裂的電池片抗老化能力強(qiáng)。

光伏組件隱裂如何檢測？

　　EL(Electroluminescence，電致發(fā)光)是簡單有效的檢測隱裂的方法。其檢測原理如下。

　　電池片的核心部分是半導(dǎo)體PN結(jié)，在沒有其它激勵(例如光照、電壓、溫度)的條件下，其內(nèi)部處于一個動態(tài)平衡狀態(tài)，電子和空穴的數(shù)量相對保持穩(wěn)定。

　　如果施加電壓，半導(dǎo)體中的內(nèi)部電場將被削弱，N區(qū)的電子將會被推向P區(qū)，與P區(qū)的空穴復(fù)合(也可理解為P區(qū)的空穴被推向N區(qū)，與N區(qū)的電子復(fù)合)，復(fù)合之后以光的形式輔射出去，即電致發(fā)光。

　　當(dāng)被施加正向偏壓之后，晶體硅電池就會發(fā)光，波長1100nm左右，屬于紅外波段，肉眼觀測不到。因此，在進(jìn)行EL測試時，需利用CCD相機(jī)輔助捕捉這些光子，然后通過計算機(jī)處理后以圖像的形式顯示出來。

　　給晶硅組件施加電壓后，所激發(fā)出的電子和空穴復(fù)合的數(shù)量越多，其發(fā)射出的光子也就越多，所測得的EL圖像也就越亮;如果有的區(qū)域EL圖像比較暗，說明該處產(chǎn)生的電子和空穴數(shù)量較少，代表該處存在缺陷;如果有的區(qū)域完全是暗的，代表該處沒有發(fā)生電子和空穴的復(fù)合，也或者是所發(fā)光被其它障礙所遮擋，無法檢測到信號。