组件与电站-课件.pptx

1、组件与电站目 录组件基础知识介绍组件基础知识介绍电站组件失效案例分析电站组件失效案例分析电站的地区差异对组件的差异化要求电站的地区差异对组件的差异化要求组件相关性能测试组件相关性能测试 安装运输将非常困难安装运输将非常困难耐候性能差，衰减将会非常迅速耐候性能差，衰减将会非常迅速电极暴露在空气中非常容易氧化电极暴露在空气中非常容易氧化厚度薄厚度薄目前目前180um-210um180um-210um居多居多工作电压低仅工作电压低仅0.5V0.5V左右，单片功率低左右，单片功率低因此因此,电池片需要做成组件后才可以使用电池片需要做成组件后才可以使用!为什么生产组件？组件基础知识介绍组件基础知识介绍

2、什么是组件？具有内部联具有内部联接及封装接及封装能单独提供能单独提供直流电输出直流电输出最小不可分最小不可分割割的太阳电的太阳电池组合装置池组合装置组件基础知识介绍组件基础知识介绍 晶体硅坡面屋顶瓦晶体硅坡面屋顶瓦大型电站大型电站应用实例柏林火车站候车大厅玻璃幕墙柏林火车站候车大厅玻璃幕墙草坪灯草坪灯组件基础知识介绍组件基础知识介绍 钢化玻璃钢化玻璃EVAEVA电池组电池组EVAEVA背板背板组件基础知识介绍组件基础知识介绍组件基础知识介绍组件基础知识介绍自动焊接 操作目的操作目的:主要是电池串的焊接主要是电池串的焊接工艺关注点工艺关注点:1)1)电池片与焊带的焊接拉力电池片与焊带的焊接拉力2

3、)2)焊接效果焊接效果3)3)是否偏焊是否偏焊.组件基础知识介绍组件基础知识介绍排版电池组电池组上玻璃上玻璃铺设玻璃侧铺设玻璃侧EVAEVA排版排版电池串电池串电池串电池串电池串电池串组件基础知识介绍组件基础知识介绍 一、透光率高一、透光率高(92%(92%以上）以上）超白钢化布纹玻璃的特点：超白钢化布纹玻璃的特点：二、玻璃钢化，强度高二、玻璃钢化，强度高三、单面有布纹，增加光的折射，提高光的三、单面有布纹，增加光的折射，提高光的利用率。利用率。排版-超白钢化布纹玻璃组件基础知识介绍组件基础知识介绍 FaroFaroS SEVAEVAEVAEVA与背板拉力（与背板拉力（40N/cm40N/cm

4、）EVAEVA与玻璃拉力（与玻璃拉力（60N/cm60N/cm）普通普通EVAEVA透光率（透光率（90%90%）高透高透EVAEVA透光率（透光率（92%92%）排版-EVA作用：1）融化交联后将各层（玻璃，电池组，背板）紧紧的粘在一起，实现电池片与空气隔绝的作用2）耐候作用，提高耐冲击性组件基础知识介绍组件基础知识介绍汇流汇流汇流条条由由纯铜为基体材料，在其表面纯铜为基体材料，在其表面涂上锡层涂上锡层，一方面防止，一方面防止铜基材铜基材料氧化变色料氧化变色，另外一方面方便，另外一方面方便于材料间焊接于材料间焊接汇流条用于汇流条用于电池串与串之间电池串与串之间的的连接连接组件基础知识介绍组件

5、基础知识介绍EVA,EVA,背板铺背板铺设设 操作操作:按照顺序铺设按照顺序铺设EVA,EVA,背板背板 检查项目检查项目:物料尺寸物料尺寸,外观外观 组件基础知识介绍组件基础知识介绍 背板背板绝缘绝缘耐候耐候铺设物料：背板具体作用（常规TPT,TPE)：1）外层保护层PVF具有良好的抗环境侵蚀能力2）中间层PET为聚脂薄膜具有良好的绝缘性能3）内层PVF需经表面处理和EVA具有良好的粘接性能组件基础知识介绍组件基础知识介绍外观检验检查项目检查项目:1)1)内部是否有异物内部是否有异物2)2)图纸尺寸图纸尺寸 3)3)物料外观物料外观4)4)色差色差.EL检验检查项目检查项目:1)1)内部电池

6、片隐裂内部电池片隐裂2)2)电池片性能电池片性能 3)3)焊接是否虚焊焊接是否虚焊.组件基础知识介绍组件基础知识介绍ELEL不良类型不良类型 :电池片源电池片源污染污染虚焊虚焊碎片碎片组件基础知识介绍组件基础知识介绍EVAEVA融化，不同融化，不同的的EVAEVA不同温度参数不同温度参数极限真空越低越好极限真空越低越好，把组件内气体抽完（油泵，把组件内气体抽完（油泵 干干泵）泵）上腔充气，胶板形变，层压件背板受力，上腔充气，胶板形变，层压件背板受力，EVAEVA加速交联固化加速交联固化加热加热抽真空抽真空加压加压层压组件基础知识介绍组件基础知识介绍 上腔下腔层压后外观检层压后外观检检查项目:1

7、)内部是否有异物2)图纸尺寸 3)物料外观4)色差.胶板组件基础知识介绍组件基础知识介绍EL检验检查项目检查项目:1)1)内部电池片隐裂内部电池片隐裂2)2)电池片性能电池片性能 3)3)焊接是否虚焊焊接是否虚焊.组件基础知识介绍组件基础知识介绍 胶带作用：1）密封组件边缘防止雨水浸入2）保护玻璃边缘边框作用:1)方便组件安装及运输2)保护层压件装框工序切边胶带组装组框组角组件基础知识介绍组件基础知识介绍 清洁清洁美观美观增加透光率增加透光率 轻轻拿拿轻放轻放清洁工序组件基础知识介绍组件基础知识介绍 IV测试工序确定组件的等级确定组件的等级给组件分给组件分档档(功率及功率及电流）方便电流）方便

8、客户安装客户安装测量电性能测量电性能参数参数测试仪测试仪组件基础知识介绍组件基础知识介绍 耐高压测试测试电压测试电压漏电流（最大）漏电流（最大）电阻下限电阻下限测试时间测试时间3600V3600V50A50A2000M2000M3S3S绝缘耐压测试绝缘耐压测试测试目的测试目的:高压测试是指在组件边框和电极引线间施加一定的高压测试是指在组件边框和电极引线间施加一定的电压，测试组件的耐压性和绝缘强度，以保证组件电压，测试组件的耐压性和绝缘强度，以保证组件在恶劣的自然条件（雷击等）下不被损坏。在恶劣的自然条件（雷击等）下不被损坏。注意安全组件基础知识介绍组件基础知识介绍品质外观检查检查项目检查项目（

9、根据组件外观检验标准）:1)1)内部异物是否超标内部异物是否超标2)2)尺寸尺寸 3)3)组件外观组件外观4)4)色差色差.组件基础知识介绍组件基础知识介绍便于储存便于储存便于运输便于运输考虑包装的可靠性考虑包装的可靠性包装组件基础知识介绍组件基础知识介绍 组件生产的关键质控点为电池片与焊带的焊接,互连条与汇流条的焊接.特殊工序是层压，层压后的组件质量是不可逆的 关键岗位在IV测试工序，组件的功率等电性能参数直接决定组件的价值所在。组件基础知识介绍组件基础知识介绍组件生产工艺流程总结组件生产工艺流程总结电站的地区差异对组件的差电站的地区差异对组件的差异化性能要求异化性能要求1）组件安装在沙漠环

10、境（或沙漠化环境）等风沙比较大的地方：大风会卷起沙石或沙粒冲击组件的表面 （一般风速20m/s25m/s)建议采用组件的要求：n 超白钢化玻璃（非镀膜）n 耐磨特性比较好的背板2）降雪比较多的地方一般区域每公分积雪以20N/m2（相当于204kg/m3）计算，特定区域用30N/m2（相当306kg/m3）例：以每公分20N/m2计算，290cm积雪的雪压为5800Pa，屋顶倾斜30度则组件所受压力为5800 x cos30=5022 Pa。我们一般5400Pa组件就足以承受。若改每公分30N/m2计算，290cm积雪的雪压为8700Pa，屋顶倾斜30度则组件所受压力为8700 x cos30=

11、7534 Pa。刚好超过7000Pa一些，我们的高强度组件也可以测试看看，应该有机会通过。电站的地区差异对组件的差电站的地区差异对组件的差异化性能要求异化性能要求暴风雪微湿的新雪成型的雪电站的地区差异对组件的差电站的地区差异对组件的差异化性能要求异化性能要求3）安装在海边（通过了IEC61701的盐雾腐蚀测试）还可能产生问题：腐蚀可能发生在组件边框与支架连接的部位或者接地连接的部位措施及安装要求：采用不锈钢或者铝的材料来与光伏组件接触，并且需要对安装部位做好防锈蚀的处理 国内：中节能-江苏东台；中广核-深圳机场 等光伏电站项目都陆续发生了PID问题。失效项目案例（一）失效项目案例（一）PID

12、PID 失失效效PID行业测试方式定义：PID（60,85）:光伏组件在被放置于60摄氏度，85%的湿度，1000V偏压的封闭环境内96个小时后，测试组件前后运行的功率差5%PID（85,85）:光伏组件在被放置于85摄氏度，85%的湿度，1000V偏压的封闭环境内96个小时后，测试组件前后运行的功率差5%p PIDPID意为电位诱发衰减意为电位诱发衰减，光，光伏发电系统的系统电压存在对晶体硅电池组件有持续的伏发电系统的系统电压存在对晶体硅电池组件有持续的“电电位诱发衰减位诱发衰减”效用，晶体硅电池通过封装材料（通常是效用，晶体硅电池通过封装材料（通常是EVAEVA和玻璃的上表面）对组件边框形

13、和玻璃的上表面）对组件边框形成的回路所导致的漏电流，进而导致电池发电性能下降现象，被确认为是引起成的回路所导致的漏电流，进而导致电池发电性能下降现象，被确认为是引起PIDPID效应的主效应的主要原因要原因。失效项目案例（一）失效项目案例（一）PID PID 失失效效分析一：分析一：在在组件表面施加正电场，组件在发电过程中组件表面施加正电场，组件在发电过程中出现明显出现明显PIDPID衰衰减，马上施加反向电场，减，马上施加反向电场，PIDPID现象消除现象消除，再，再变动位置施加正向电场，变动位置施加正向电场，发生发生PIDPID的位置随之的位置随之发生变动发生变动。PIDPID发生时间超过发生

14、时间超过9696小时后较难恢复。小时后较难恢复。失效项目案例（一）失效项目案例（一）PID PID 失失效效n泄露电产生过程中，还可能导致组件封装材料产生电化学腐蚀，导致组件串联电阻增大、透光率降低、脱层等现象，引起组件功率衰减，这种PID现象是不可以恢复的.失效项目案例（一）失效项目案例（一）PID PID 失失效效分析二分析二:从系统层面上来讲，电池片与大地之间的电势差是PID效应的一个关键的因素(系统电压决定于组件串联的数量、辐照度和温度等因素。根据不同的接地方式，组件内部对地的电压呈正向或反向)有三种接地方式:1)系统的正极接地 2)系统负极接地 3)系统不接地组件安装要求:负极接地(

15、需要含变压器的逆变器)p 常规常规大型地面光伏电站而言，在发电过程中，部分组件的大型地面光伏电站而言，在发电过程中，部分组件的铝边框铝边框与与电池片电池片之间之间会承受会承受600V左右的正向电压左右的正向电压组件端如何改善组件组件端如何改善组件PIDPID问题？问题？（1）改变电池片生产PECVD工艺，提高电池表面致密度（提高AR减反层的折射率提高：2.08-2.14-2.20）,可减缓正价Na离子对电池的破坏。-此方案弊端：电池表面折射率提高，电池发电效率下降明显；电池片色差大。（2）采用抗PID的EVA材料，可以减少体系中的水解基团，进而阻隔Na离子在体系中的移动带来电池的PID问题。-

16、抗PID的EVA。（3）采用透水性更小、更耐用的背板，减少体系的渗水量，可以改善组件发生PID的现象。（4）用石英玻璃替代普通硅酸盐玻璃，可避免Na离子的析出-成本极高 失效项目案例（一）失效项目案例（一）PID PID 失失效效蜗牛纹情况汇总：n蜗牛纹产生原因：从背板透过的水汽，通过EVA后从隐裂处渗过，在电池片表面富集，造成银浆氧化，形成黑色纹路，EVA中过氧化物引发EVA交联的活性较高的引发剂，经过层压后交联剂还有较多残留的话，将会对蜗牛纹的产生有引发和加速作用。n 蜗牛纹区域与电池隐裂区域相对应，蜗牛纹区域处银栅通常呈现暗红色。在EL成像中能够清楚看到出现蜗牛纹组件中的电池片隐裂，虽然

17、这种隐裂对于组件的功率衰减似乎并无大的影响。n电池片的隐裂本身就对发电功率有影响，据研究如果裂痕造成失效面积达到电池表面积的8%，就将对其产出产生不良影响，如果电池断裂部位达到12%，产出相对断裂区域则出现线性下降。失效项目案例（二）失效项目案例（二）蜗牛纹蜗牛纹上图为蜗牛纹区域的SEM电镜照片p与正常银栅区域相比，蜗牛纹区域存在数量众多的纳米颗粒，这些纳米颗粒为离子化合物（极性有机溶剂对其进行清洗，无效果，再用浓醋酸对其进行清洗，结果清除），通过Raman光谱纳米颗粒为数种化合物的混合，此种物质易挥发，熔点沸点较低，而且量较少，难于收集。p蜗牛纹区域结构为：EVA/薄层有机物/纳米颗粒/Ag

18、栅/Si电池片。Company ACompany BCompany C杜邦对蜗牛纹的研究汇总杜邦对蜗牛纹的研究汇总失效项目案例（二）失效项目案例（二）蜗牛纹蜗牛纹(1)严格控制背板的透水率，尽管这并不能从根本上解决蜗牛纹，但是可以起到延缓的作用。(2)组件的隐裂控制l 组件厂内隐裂控制l 组件运输隐裂控制l 组件电站安装现场隐裂控制（3）从EVA角度出发，建议通过材料匹配让EVA厂家调节各配方的用量比例组件端如何改善蜗牛纹问题？组件端如何改善蜗牛纹问题？美国当地时间美国当地时间5 5月月2626日，位于亚利桑那州的日，位于亚利桑那州的MesaMesa市，临近凤凰城的苹果公司数据市，临近凤凰城的

19、苹果公司数据中心出现火情，目前原因不明。中心出现火情，目前原因不明。据了解，此次引起火灾的太阳能电池板来自美国薄膜太阳能龙头据了解，此次引起火灾的太阳能电池板来自美国薄膜太阳能龙头First SolarFirst Solar公公司，司，First SolarFirst Solar的股价在的股价在2626日盘中大跌近日盘中大跌近8 8，报，报50.7250.72美元。美元。失效项目案例（三）失效项目案例（三）电站起火电站起火&组件烧坏组件烧坏 那么可能引起组件起火的原因有那些呢？那么可能引起组件起火的原因有那些呢？1 1）接线盒起火接线盒起火(1)(1)卡接式接线盒：引线在卡槽内没有被卡紧出现打

20、火起火卡接式接线盒：引线在卡槽内没有被卡紧出现打火起火.(2).(2).引线和接线盒焊点焊接面积过小出现电阻过大造成着引线和接线盒焊点焊接面积过小出现电阻过大造成着火火.(3)(3)引线过长接触接线盒塑胶件长时间受热会造成起火引线过长接触接线盒塑胶件长时间受热会造成起火(4)(4)接线盒硅胶接线盒硅胶u不固化：不固化：.硅胶不固化胶会从线盒缝隙边缘流出，盒内引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象.u未打胶：会进入雨水或湿气造成连电组件起火现象未打胶：会进入雨水或湿气造成连电组件起火现象.

21、2 2）热斑现象：导致组件功率衰减失效或者直接导致组件烧毁报废）热斑现象：导致组件功率衰减失效或者直接导致组件烧毁报废1）电池隐裂（8-12法则）2）电池焊接虚焊,接触电阻大3）返修组件时的焊接不良，互连条之间的搭接，接触电阻大4）组件中异物引起短路5）电站上组件正面电池被遮挡失效项目案例（三）失效项目案例（三）组件性能测试组件性能测试组件相关性能测试组件相关性能测试IEC_61215IEC_61215机械载荷试验机械载荷试验:确定组件经受风、雪或覆冰等静态载荷的能力1)在前表面上，逐步将负荷加到2400Pa，使其均匀分布，保持此负荷1h。2)在背表面上重复上述步骤。3)重复步骤1)和步骤2)三次。n对于阵风安全系数3，2400Pa对应于130kmh-1风速的压力(约800Pa)。n若要试验组件承受冰和雪重压的能力，则本试验最后一次循环，加于组件前表面的负荷应从2 400Pa增至5 400Pa。试验步骤