隨著科技日新月異的發展,光伏發電技術在國內(nei) 外均得到了廣泛的應用,其應用形式多種多樣,應用場所分布廣泛,主要用於(yu) 大型地麵光伏電站、住宅和商用建築物的屋頂、建築光伏建築一體(ti) 化、光伏路燈等。在這些場所,不可避免的會(hui) 出現建築物、樹蔭、煙囪、灰塵、雲(yun) 朵等對太陽能電池組件造成遮擋。因此,人們(men) 關(guan) 心的是此類情況對太陽能電池的發電效率影響有多大,又該如何解決(jue) 呢?
在實際應用中,太陽能電池一般是由多塊電池組件串聯或並聯起來,以獲得所期望的電壓或電流的。為(wei) 了達到較高的光電轉換效率,電池組件中的每一塊電池片都須具有相似的特性。在使用過程中,可能出現一個(ge) 或一組電池不匹配,如:出現裂紋、內(nei) 部連接失效或遮光等情況,導致其特性與(yu) 整體(ti) 不諧調。在合理的光照條件下,一串聯支路中被遮蔽的光伏電池,會(hui) 由發電單元變為(wei) 耗電單元,被遮蔽的光伏電池不但對組件輸出沒有貢獻,而且會(hui) 消耗其它電池產(chan) 生的電力,此時會(hui) 發熱,這就是熱斑效應。
相對於(yu) 晶體(ti) 矽而言,非晶矽薄膜電池組件在整個(ge) 組件上膜厚比較均勻,多個(ge) 子電池的電流匹配良好,不會(hui) 出現晶體(ti) 矽組件易發生裂紋或隱裂紋的情況,通過優(you) 異的生產(chan) 工藝和嚴(yan) 格的質量控製體(ti) 係製成的非晶矽光伏組件,幾乎不會(hui) 發生薄膜組件中各子電池內(nei) 部鏈接失效的問題。另外,對於(yu) 晶體(ti) 矽太陽電池,小遮擋即可引起大功率損失,導致組件溫度過高,嚴(yan) 重的會(hui) 燒壞組件,甚至引起重大火災;但非晶矽薄膜電池的電流密度較小,陰影遮擋對於(yu) 薄膜電池也會(hui) 存在影響,但是影響要比晶體(ti) 矽電池小得多。
針對薄膜光伏產(chan) 品的熱斑效應,國際電工委員會(hui) 製定了嚴(yan) 格的認證試驗標準,產(chan) 品必須在極為(wei) 嚴(yan) 酷條件下經受住熱斑效應的測試。薄膜光伏組件經過熱斑耐久試驗之後,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拍照。如果發現標準規定的嚴(yan) 重外觀缺陷,如:破碎、開裂、彎曲、不規整或損傷(shang) 的外表麵;組件有效工作區域的任何薄膜層有超過一個(ge) 電池麵積10%以上的空隙、看得見的腐蝕,在組件的邊緣和任何一部分電路之間形成連續的氣泡或剝層等,喪(sang) 失機械完整性,導致組件的安裝或工作都受到影響,則視為(wei) 不合格。如果存在外觀缺陷但不屬於(yu) 上述的嚴(yan) 重外觀缺陷,如:組件有效工作區域的任何薄膜層有空隙和可見的腐蝕,輸出電線有可見的腐蝕等,則拍照進行記錄;如果在對後續的其他測試實驗沒有影響,則認為(wei) 薄膜光伏組件通過了熱斑效應測試,如果造成影響,則另選兩(liang) 塊組件重新進行熱斑效應測試。此外,組件在標準試驗條件下的最大輸出功率的衰減不能超過測試前的5%;絕緣電阻應滿足初始試驗的同樣要求。
解決(jue) 熱斑效應問題的通常做法,是在組件上並聯一個(ge) 二極管。通常情況下,這個(ge) 二極管不影響組件正常工作。當組件中的電池被遮擋時,此時二極管導通,從(cong) 而避免被遮電池過熱損壞。
令客戶可以放心的是,目前,包括普樂(le) 新能源在內(nei) 的國內(nei) 多家薄膜組件製造商通過了國際上最權威的和最嚴(yan) 酷的產(chan) 品工作性能和安全性能的認證。需要注意的是,光伏電站的設計、施工和並網使用過程中,應當充分考慮到遮擋對光伏電站和光伏係統的影響,需要對光伏電站進行合理的布局並采用最大功率控製等技術把陰影對光伏係統的影響減小到最低程度。
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