晶体硅光伏组件热斑失效问题研究

以不同反向漏电流等级的多晶硅太阳电池封装成的光伏组件和实际发生热斑失效的光伏组件为研究对象,通过数值模拟和实验研究的方法,对晶体硅光伏组件热斑失效的机理和规律进行理论分析与实验验证。研究结果表明:在阴影遮挡环境下被遮挡组件区域温度和太阳电池反向电流成正向相关性,即反向漏电流越大,组件温度越高;实验同时发现即使在完全无阴影遮挡的情况下,光伏组件也可能因组件封装过程中存在虚焊、空焊等接触不良连接点,形成微小间隙,引发电弧效应,从而导致严重的热斑失效。     

系统端光伏组件热斑研究及其成因分析

从热斑原理和系统应用方面分析了热斑的成因,对实际运行超过两年的光伏电站进行采样红外测试,筛选出热斑IR温差超过一定温度的组件,进行EL和短路分析测试。结果表明,除鸟粪等杂物遮挡外,热斑温差过大的组件源于严重电池缺陷。对隐裂在系统端所造成的IR温差进行定性分析。     

基于I-V曲线的光伏组件热斑测试与分析

通过对部分热斑组件与正常组件进行红外热成像测试及I-V测试,并对I-V曲线特定区间进行线性拟合分析,确定热斑在I-V曲线上的特征参数,并以线性拟合度R2≥0.99、热斑电池的发热功率PS≥50 W作为热斑检测的判定条件;基于光伏组件热斑原理,以及热斑电池漏电流和反偏电压特征,分析了热斑组件的无阶梯型I-V曲线和有阶梯型I-V曲线两种I-V曲线类型。     

晶体硅光伏组件的热斑效应详解

根据晶体硅光伏组件热斑耐久试验的结果,分析太阳电池发热的原因,并设计实验寻找热斑效应影响程度与遮挡面积大小及外接负载大小的关系,最后阐述了目前利用旁路二极管减小热斑效应影响的原理及光伏电站设计运维的注意事项。     

光伏组件PID失效与DH失效的微观分析研究

对电势诱导衰减(potential induced degradation,PID)测试和湿热(damp heat,DH)测试后失效的光伏组件进行破拆,根据电致发光(electroluminescence,EL)测试结果,选取EL图像显示的不同明、暗区域(正常区域、异常区域)的太阳电池作为测试样品,并对其表面进行扫描电...     

光伏组件在热斑条件下的温升研究

根据标准ANSI/UL 1703测试条件,通过研究太阳电池片不同遮挡面积对旁路二极管电流、电压的影响,以及在相同遮挡面积时,单片电池片不同遮挡方向对光伏组件各部件材料的温度影响,得出光伏电站维护依据及光伏电站设计需要考虑的因素。     

热斑晶硅光伏组件I-V曲线分析及特征模拟研究

基于大量的具有热斑缺陷的晶硅光伏组件测试结果,将热斑种类归纳为阴影遮挡型热斑和非遮挡型热斑.分析阴影遮挡型热斑组件的I-V曲线特征及原因,发现通过I-V曲线阶梯处线段的斜率k可表征热斑电池的漏电流大小,并结合组件EL测试结果分析了非遮挡型热斑产生的原因.解释影响光伏组件漏电流大小的原因,通过Simulink建立光伏组件...     

无人机检测光伏组件热斑效应的设计与实现

选用大疆inspire 1无人机作为飞行平台,搭载FLRE Vue机载热像仪机芯,并选用三星的S3C6410处理器作为嵌入式终端,成功实现了自动化检测热斑效应;通过开发软件对出现热斑效应的组件进行分析处理,得出了具体的热斑检测报告。通过无人机检测光伏组件热斑,大幅提高了电站红外热斑检测效率。     

光伏组件风荷载影响因素分析

针对光伏组件风荷载及其体型系数的取值,通过以风洞试验为主结合数值计算的方法,对光伏组件支架单元进行风场特性研究,阐明各种因素(光伏组件倾角、高度、间距、方阵中的位置等)对其风荷载体型系数的影响规律,提出考虑各影响因素的风荷载计算公式。结果显示:光伏组件所受风荷载对其倾角变化敏感,随着倾角的增大而增大;光伏组件所受风荷载(正、负压差值)在靠近来流上游处最大,方阵边缘处较大,向下游发展逐渐变小;通过试验对光伏组件风荷载有关的各影响因素进行参数化,推导出其风荷载计算公式并给出算例,可为太阳能光伏结构的抗风设计提供参考。     

户外光伏组件接线盒鼓包失效分析

针对中国西北地区某户外光伏电站中光伏组件出现的接线盒鼓包情况,拆取正常光伏组件至实验室进行接线盒旁路二极管短路电流下热性能等的模拟测试分析。结果表明：热逃逸测试后,接线盒旁路二极管性能仍能满足相关国际标准的要求;接线盒鼓包与旁路二极管反向电流过载下的热性能无直接关系;接线盒鼓包与长时间短路电流I_sc下的热性能有关,在2.5I_sc下,接线盒旁路二极管产生超过220℃的高温,累积的热量引起灌封胶发黄熔化,从而导致接线盒出现鼓包失效现象。     

基于深度卷积神经网络的光伏组件热斑检测

热斑效应是造成光伏组件损坏的主要原因之一,提早发现光伏组件热斑效应并及时解决,可有效减少损失.该文针对热斑效应问题提出改进的Faster R-CNN红外热斑图像检测方法,该方法是基于SpotFPN多尺度特征学习模块,将SpotFPN应用在二阶段目标检测网络中提高了模型的检测精度,改善热斑的识别准确率.同时为解决数据集不...     

光伏组件接线盒二极管的击穿失效分析

针对光伏组件接线盒在电致发光(EL)检测后二极管击穿失效的现象,通过X光射线和光学显微镜对损伤二极管进行观察分析,利用数字示波器对EL测试仪的电压进行跟踪观察,并模拟高温、顺向电流和不同电压等级对二极管性能的影响。研究结果表明:接线盒两端电压峰值超过100 V时,二极管有击穿风险;组件在EL测试过程中受到过大电压冲击时会导致接线盒二极管击穿失效。     

基于CSwin的航拍光伏组件红外图像热斑检测方法

针对航拍光伏组件红外图像低对比度、背景复杂和热斑小目标难检测的问题,提出一种融合Swin transformer的跨阶段局部网络（CSwin）,降低参数量的同时可捕获图像全局位置和空间信息,并以CSwin为基础模块构建多尺度特征路径聚合网络（MPC）加强多尺度特征的信息交互以进一步提高小目标检测能力。对航拍光伏红外图像数据集进行定性和定量实验,证明该方法在航拍光伏红外图像热斑检测任务上的有效性。     

光伏组件功率衰减影响因素研究进展

文中从光致衰减、封装材料老化衰减、PID电势诱导能衰减三个方面对光伏组件功率衰减的影响因素及其解决措施的研究成果进行梳理和评价,以期为光伏组件功率衰减失效研究提供借鉴和参考。     

PERC双面单晶硅光伏组件应用技术与案例分析

介绍了PERC双面单晶硅产品的技术原理、工艺流程、产品结构及技术优势;并以黄河水电共和晨阳光伏电站为例,对比了PERC双面单晶硅光伏组件与常规单晶光伏组件的实际发电情况,结果显示,2017年10月~2018年4月期间,PERC双面单晶硅光伏组件的平均发电量比常规单晶硅光伏组件的高10.5%左右,这对PERC双面单晶硅光伏组件的应用和推广有积极的指导意义。     

双面光伏组件发电性能影响因素理论与实验研究

基于视角系数模型,理论计算与实验分析双面光伏组件的背面辐照度分布,根据组件背面的辐照度模型和太阳电池等效电路的单二极管模型,采用I-V曲线叠加法计算其微失配损耗;并提出简化反射光谱模型准确计算反射太阳光谱,以光谱失配因子量化反射光谱对双面组件背面发电性能的影响,结合组件背面辐射视角系数模型,建立双面组件背面功率输出的计...     

简述光伏组件热斑耐久试验的主要步骤及其原理

光伏组件的热斑现象较为普遍,但IEC等相关标准仅对光伏组件热斑耐久试验的步骤进行了介绍,导致初步接触该试验的人员很难理解采用这些步骤的原因.基于此,在简述热斑耐久试验主要步骤的同时,揭示了各个操作步骤的原理.将光伏组件采用的太阳电池根据其特性分为"A类太阳电池"和"B类太阳电池",其中,对于A类太阳电池而言,最严重的热...     

太阳电池与光伏组件的温度特性及其影响因素的分析

系统概括了温度对太阳电池及光伏组件的影响,并介绍了光伏系统的几种冷却技术。首先,总结了单晶硅、多晶硅及非晶硅等不同材料太阳电池的温度系数,对其性能进行了比较;其次,讨论了组件内部温度分布的均匀性对其性能造成的影响,光伏组件表面温度差异及上下表面温差不甚明显,但温差加剧则会对其电学性能造成影响;然后,从影响组件温度的环境及组件自身结构等方面进行了进一步总结;最后,介绍了几种用于冷却光伏系统的技术以供参考。     

光伏组件积尘量的影响因素及预测模型研究

在实际运行过程中,光伏组件表面会有大量的积尘,造成组件透光率下降,光电转换效率降低。光伏组件中的电池单元表面出现积尘时,该电池单元会由发电转为负载,导致其温度升高形成热斑。因此,积尘厚度预测对光伏组件输出功率的评估及光伏电站的运维具有重要意义。分析了积尘来源,并在以倾角、时间为参数的光伏组件积尘量实验基础上建立了光伏组件积尘量支持向量回归(SVR)预测模型,该模型与实际积尘数据具有较好的一致性。     

光伏热斑图像有效区域分割算法研究

根据光伏热斑图像的特征提出一种基于局部统计特征的有效区域分割算法。以图像局部标准差衡量图像局部灰度一致性,标记图像中局部灰度一致性高的区域,提出基于矩形尺寸及矩形内部有效区域比例的区域判别方法对背景区域进行去除,应用形态学运算处理所得区域,得到最终分割结果。实验结果表明:该算法可准确、有效地对光伏热斑图像有效区域进行分割,且效果优于边缘检测和区域生长算法。