鉅大LARGE | 點擊量:1470次 | 2019年11月22日
如何檢測受損的太陽能電池?出現(xiàn)熱斑效應(yīng)對性能有影響嗎?
1、選定最差電池
由于受到檢測時間和成本的限制,熱斑耐久試驗不能針對組件中的每一個電池進行。因此,正式試驗之前先比較和選擇熱斑加熱效應(yīng)最顯著的電池。具體方法是,在一定光照條件下,將組件短路,依次遮擋每個電池,被遮光后穩(wěn)定溫度最高者為最差電池片。電池溫度可以用熱成像儀等儀器測量。對于串聯(lián)-并聯(lián)-串聯(lián)連接方式的大型組件,標準允許隨機選擇其中30%的電池進行比較。
對于串聯(lián)和串聯(lián)-并聯(lián)連接方式的組件,IEC61215標準給出了兩種快速的方法。第一種方法是:將組件短路,不遮光,直接尋找穩(wěn)定工作溫度最高的電池。第二種方法是:將組件短路,依次遮擋每個電池,選擇遮光后組件短路電流減少最大的電池。不過大部分推薦采用第二種方法,這主要是考慮到測量短路電流精度較高,測量結(jié)果可以用于下一個步驟的判斷,而且短路電流跟失諧電池消耗的功率有直接關(guān)系。
2、確定最壞遮光比例
選定最差電池之后,還要確定在何種遮光比例下熱斑的溫度最高。即用一組遮光增量為5%的一組不透明蓋板,逐漸減少對該電池的遮光面積,監(jiān)測電池被遮部位背面的穩(wěn)定溫度,看何時達到最高溫度。目前最常見的電池規(guī)格有156mm*156mm和125mm*125mm兩種,因此實驗室需要準備兩組不透明蓋板。
以上兩個步驟所使用的輻射源,可以是穩(wěn)態(tài)太陽模擬器或自然陽光,輻照度不低于700W/m2,不均勻度不超過±2%,瞬時穩(wěn)定度在±5%以內(nèi)。如果氣候條件允許,可優(yōu)先選擇自然陽光。南方的實驗室在這方面優(yōu)勢明顯。
3、5小時熱斑耐久試驗
標準要求輻射源為C類或更好的穩(wěn)態(tài)太陽模擬器或自然陽光,其輻照度為1000W/m2±10%。實際上自然陽光很難在5小時的長時間內(nèi)保持10%的穩(wěn)定度,因此須采用穩(wěn)態(tài)太陽模擬器。光譜近似日光的氙燈是最佳選擇,全光譜金鹵燈也可以滿足光譜要求。須注意燈陣列的設(shè)計,使測試平面的輻照不均勻度小于±10%;同時配備穩(wěn)壓電源,保證試驗期間輻照不穩(wěn)定度小于10%。
4、試驗后的診斷測量
組件經(jīng)過熱斑耐久試驗之后,首先進行外觀檢查,對任何裂紋、氣泡或脫層等情況進行記錄或照相。如果發(fā)現(xiàn)嚴重外觀缺陷,則視為不合格。如果存在外觀缺陷但不屬于嚴重外觀缺陷,則對另外2塊電池重復(fù)熱斑耐久試驗。試驗后不再發(fā)現(xiàn)外觀缺陷,則算合格。此外,組件在標準試驗條件下的最大輸出功率Pm的衰減不能超過5%;絕緣電阻應(yīng)滿足初始試驗的同樣要求。
總結(jié):
解決熱斑效應(yīng)問題的通常做法,是在組件上加裝旁路二極管。通常情況
下,旁路二極管處于反偏壓,不影響組件正常工作。當(dāng)一個電池被遮擋時,其
他電池促其反偏成為大電阻,此時二極管導(dǎo)通,總電池中超過被遮電池光生電
流的部分被二極管分流,從而避免被遮電池過熱損壞。光伏組件中一般不會給
每個電池配一個旁路二極管,而是若干個電池為一組配一個。此時被遮擋電池
只影響其所在電池組的發(fā)電能力。