Pęknięcia, gorące punkty i efekty PID to trzy ważne czynniki wpływające na wydajność modułów fotowoltaicznych z krzemu krystalicznego. Dziś dowiemy się, jakie są przyczyny pęknięć w bateriach, jak je rozpoznać i jak im zapobiegać.
1. Co to jest „ukryte pęknięcie”
Pęknięcia są stosunkowo częstą wadą modułów fotowoltaicznych z krzemu krystalicznego. Ogólnie rzecz biorąc, są to małe pęknięcia, które są niewidoczne gołym okiem. Ze względu na właściwości własnej struktury krystalicznej, krystaliczne składniki krzemu są bardzo podatne na pękanie.
W przebiegu procesu produkcji modułów z krzemu krystalicznego wiele ogniw może powodować pęknięcia ogniw. Podstawową przyczynę pęknięć można podsumować jako naprężenie mechaniczne lub naprężenie termiczne płytki krzemowej. Teraz, aby obniżyć koszty, ogniwa z krzemu krystalicznego stają się coraz cieńsze, co zmniejsza zdolność ogniw do zapobiegania uszkodzeniom mechanicznym i jest bardziej podatne na pęknięcia.
2. Wpływ „ukrytych pęknięć” na działanie podzespołów
Prąd generowany przez arkusz baterii jest głównie zbierany i eksportowany przez główne linie siatki i cienkie linie siatki prostopadłe do siebie na powierzchni. Dlatego też, gdy pęknięcia (głównie pęknięcia ukryte równolegle do głównych linii siatki) spowodują przerwanie cienkich linii siatki, prąd nie będzie mógł być skutecznie dostarczony do linii szyn zbiorczych, co doprowadzi do awarii części lub nawet całą komórkę, a także może powodować fragmenty, gorące punkty itp., powodując jednocześnie tłumienie mocy komponentów.
Pęknięcia prostopadłe do głównych linii siatki prawie nie wpływają na cienkie linie siatki, więc obszar uszkodzenia ogniwa jest prawie zerowy.
Jednak cienkowarstwowe ogniwa słoneczne, które są w szybkim rozwoju, nie mają problemu pęknięć ze względu na ich właściwości materiałowe i strukturalne. Jednocześnie jego powierzchnia zbiera i przepuszcza prąd przez warstwę przezroczystej folii przewodzącej. Nawet jeśli arkusz baterii ma małe wady, które powodują pęknięcie folii przewodzącej, nie spowoduje to awarii baterii na dużą skalę.
Badania wykazały, że jeśli obszar awarii określonej baterii w module mieści się w granicach 8 procent, będzie to miało niewielki wpływ na moc modułu, a 2/3 ukośnych pęknięć w module nie będzie miało wpływu na moc modułu. Dlatego, chociaż pęknięcia są częstym problemem w bateriach z krzemu krystalicznego, nie ma powodu do zmartwień.
3. Metody identyfikacji „ukrytych pęknięć”
EL (elektroluminescencja, elektroluminescencja) jest rodzajem wewnętrznego sprzętu do wykrywania defektów ogniw słonecznych lub komponentów i jest to prosta i skuteczna metoda wykrywania ukrytych pęknięć. Wykorzystując zasadę elektroluminescencyjną krystalicznego krzemu, obrazy komponentów w bliskiej podczerwieni są rejestrowane przez kamerę na podczerwień o wysokiej rozdzielczości w celu uzyskania i określenia defektów komponentów. Ma zalety wysokiej czułości, dużej szybkości wykrywania i intuicyjnych wyników.
4. Przyczyny powstawania „ukrytych pęknięć”
Siła zewnętrzna: ogniwa będą poddawane działaniu sił zewnętrznych podczas spawania, laminowania, kadrowania lub przenoszenia, instalacji, konstrukcji itp. Gdy parametry są ustawione niewłaściwie, awarie sprzętu lub niewłaściwa obsługa spowodują pęknięcia.
Wysoka temperatura: Ogniwa, które nie zostały podgrzane do niskiej temperatury, a następnie nagle rozszerzą się po wystawieniu na działanie wysokiej temperatury w krótkim czasie, spowodują pęknięcia, takie jak zbyt wysoka temperatura zgrzewania, nieracjonalne ustawienie temperatury laminowania i innych parametrów.
Surowce: Wady surowców są również jednym z głównych czynników prowadzących do pęknięć.
5. Kluczowe punkty zapobiegające pęknięciom modułów fotowoltaicznych
Podczas procesu produkcji i późniejszego przechowywania, transportu i instalacji należy unikać niewłaściwego działania sił zewnętrznych na ogniwa, a także zwracać uwagę na zakres temperatur środowiska przechowywania.
Podczas procesu spawania arkusz akumulatora powinien być wcześniej utrzymywany w cieple (spawanie ręczne), a temperatura lutownicy powinna spełniać wymagania.