多晶硅光伏组件功率衰减的原因分析以及优化措施

多晶硅光伏组件在使用过程中会出现不同程度的功率衰减现象。组件功率的衰减可分为三类:由破坏性因素导致的组件功率骤然衰减、组件初始的光致衰减、组件的老化衰减。本文主要研究分析了导致组件初始的光致衰减和组件的老化衰减原因,并通过试验结果得到验证,提出降低组件功率衰减的改进方案。     

降低单晶太阳电池组件光衰的扩散工艺研究

针对常规晶硅电池组件在发电运行中存在光致衰减现象,经过对电池扩散工艺的分析和研究,提出一种提升电池少子寿命和方块电阻的工艺。经实验测试和应用结果表明该工艺能够有效解决组件运行中产生的光衰现象。     

行业动态

<正>晶体硅太阳电池组件用绝缘背板国家标准颁布《晶体硅太阳电池组件用绝缘背板》(GB/T 31034—2014)国家标准日前由国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准颁布,并于2015年7月1日正式实施。晶体硅太阳电池组件用绝缘背板,父称太阳能电池背板,是晶体硅太阳能光伏发电封装材料,主要应用于晶体硅太阳能     

晶体硅太阳电池组件封装的电学损失分析

晶体硅太阳电池的封装损失主要包括电学损失和光学损失,分析及减少这两部分的功率损失是优化晶体硅太阳电池组件封装的主要方向。对晶体硅太阳电池封装的电学损失进行了深入探讨,通过对规格为125 mm×125 mm,72片串联的单晶太阳电池进行不同的封装测试,得出结论:改进电池片分选方法,降低焊带和接线盒电阻可有效地减小组件的封装损失,提高组件的输出功率。     

光伏组件潜在诱导衰减效应的研究

光伏组件的潜在诱导衰减会减少光伏发电系统对外输出的电能,严重情况下使光伏发电系统瘫痪,几乎不对外输出电能。在温度为85℃和85%湿度条件下,对单块光伏组件模拟光伏发电系统中出现的潜在诱导衰减效应,即组件的铝边框和输出端产生1 000 V的电势差。每隔6 h测试一次组件的电致发光(EL)图像和I-V电性能,实验持续时间为48 h。结果表明:该效应会使组件产生漏电,漏电程度随着实验持续的时间而变得严重。运用电容原理解释潜在诱导衰减产生的物理机制,并采用低介电常数的封装材料制作新的光伏组件,能使组件的功率衰减控制在2%以内,完全具有抗潜在诱导衰减的性能。     

光伏组件PID效应问题研究

随着光伏电站建设的飞速发展,系统电压不断增高,光伏组件的性能会产生持续的衰减,电势诱导衰减(Potential Induced Degradation,PID)效应作为引起组件功率下降的主要原因而引起广泛的关注。介绍了PID效应的概念和国内外研究现状;深入研究了PID效应产生的机理并指出了电压、温度、湿度以及系统接地方式是影响组件PID效应的重要因素;介绍了组件PID效应的测试标准及其测试方法;从组件的生产工艺、材料选择和系统三个方面提出预防组件PID效应的方法。     

光伏组件竞争力分析

分析了不同技术组件的发电特性,并采用软件模拟了不同技术组件年发电量的差异。在假定所有技术都具有相同均化发电成本的前提下,进行了不同组件的技术竞争力的分析。计算结果表明,在目前晶体硅组件的效率和售价下,低于8%效率的组件技术将无法实现竞争,面临被市场淘汰的风险,除非开发出自己的特定细分市场。若薄膜确实可实现相比晶体硅10%的发电收益,则此转换效率可放宽至6%。计算结果还表明,提高薄膜组件转换效率是增强薄膜竞争力的一个有效途径。     

不同负载尺寸下水中铜丝电爆炸特性的实验研究

水中金属丝电爆炸是获得水下强冲击波的有效方式,在液电成型、非常规天然气开采等领域有重要应用前景。为此基于水中金属丝电爆炸实验平台,在固定初始储能下研究了较大范围内负载直径和长度对水中铜丝电爆炸电学特性和冲击波特性的影响,并研究了不同回路电感和初始储能下匹配模式的负载尺寸,基于实验数据对匹配模式经验公式进行了分析和修正。实验结果表明金属丝直径和长度的改变会显著影响金属丝汽化后的电阻,使电爆炸过程出现不同的放电模式,其中匹配模式能量沉积效率和产生的冲击波近场峰值近乎最高,且一定电路参数对应的负载尺寸唯一;水下丝爆冲击波波前在传播过程中由柱面(近场)向球面(远场)过渡,其峰值压力可近似认为按径向距离的常数幂衰减,不同长度金属丝产生的冲击波随传播距离的衰减快慢不同,基于实验数据给出了衰减指数的经验公式。     

晶硅组件典型环境下服役性能与表面温度研究

研究了单晶硅和多晶硅光伏组件在广州、海南琼海和拉萨等典型环境条件下工作16个月后的外观、关键性能变化及表面温度分布规律。结果表明,所有单晶硅组件Pmax出现衰减,最大衰减幅度达到-8.9%,功率衰减源自电池片的短路、破片等缺陷;辐照量和大气温度对晶硅组件表面温度有显著影响,其中辐照量与组件表面温度成线性分布;接线盒是组件表面所有温度区域中最高处,在试验期间辐照量最大日和大气温度最高日的中午(12:00左右)达到最高值,50℃以上温度累积时间达3 h左右。     

利用自然法则实现光伏组件智能管理

为了减少光伏电站的发电量损失,最大可能避免倒塌、热斑损坏、自然老化率过快等现象,利用自然法则,提出一种新颖的方法以实现对光伏组件的全面智能管理。该方法采用晶体硅本身的光伏I-V特性,通过自然法则原理,获得组件的理论功率输出与实际功率输出的对比数据,以此来判断光伏组件是否正常。试验表明,此方法效果良好,完全满足电站光伏组件功率输出的精度要求,可以有效实现大中型光伏电站的组件的全面智能管理。     

海上制冰船离网光伏系统测试评价与修正

针对海南某公司承建的海上制冰船光伏离网项目,因达不到用户为每天160 kWh发电量需求而产生争议。经过全面检测分析,得出系统设计存在不足,光伏组件装机容量、蓄电池容量以及负载需求三者之间不是最佳匹配;施工队伍专业知识缺乏,导致组件串联不规范,没有将接受相同太阳辐射的组件串联;组件结构设计不规范,组件串联数目偏少,未能考虑到海上光伏"三高"带来的PID光致衰减等,并提出修正意见,为海上渔船光伏项目的设计、施工有很好的借鉴意义,推动光伏行业健康发展。     

薄膜太阳电池的研究与发展

随着多晶硅薄膜电池的玻璃衬底的尺寸越来越大及太阳能转换效率的提高,光伏电池的发电成本得到显著的降低。太阳能光伏电池发电的前景变得越来越光明了。当前,制约太阳电池发展的一个很重要的因素是太阳电池的成本,目前国内晶体硅太阳电池组件的成本高达30～35元/W,远高于传统发电方式的成本。太阳电池的成本取决于太阳电池的组件、电力的存储与转换、电池组件的支持与架设、     

光伏组件发电功率衰减测试标准与方法

概述了光伏组件功率衰减测试标准,介绍了光伏组件发电功率衰减测试的实验室加速老化测试法和光伏电站实地测试法,对两种方法进行了比较,结合光伏电站光伏组件功率衰减测试实际情况,对未来光伏组件发电功率衰减测试工作进行了展望。     

晶硅光伏组件回收技术环境影响分析

概述了晶硅光伏组件回收技术现状，对国内4家晶硅光伏组件回收企业开展调研，依据收集的调研表基于欧盟产品环境足迹方法，对我国晶体硅光伏组件现有回收技术的环境影响进行了评估，最终得出每生产1(kW·h)直流电力所产生的环境影响。     

建筑一体化太阳能光伏组件的通风散热分析

作为绿色能源,太阳能的开发利用日益受到人们的重视,而与建筑一体化的太阳能开发利用型式,更是得到了大力发展。该型式的光伏组件大多数采用固定式的安装方式,由于在安装和设计时受到种种条件限制,固定式光伏组件通风散热问题不易解决,尤其是下侧板面,问题更为严峻。结合上海虹桥高铁火车站屋面光伏组件的布置,利用CFD(计算流体力学)模拟软件对不同组件布置型式进行散热模拟,并给出优化建议,以期为解决组件的散热问题提供参考。     

考虑透射模量的初始反极性行波的辨识方法

提出了初始反极性行波的辨识方法,对单端行波故障测距具有重要意义。初始反极性行波的出现时刻与母线类型、故障点位置和零模分量衰减程度有直接关系;三一类母线结构中故障初始行波和第2个同极性波头的时间差Δt1,以及第2个同极性波头与初始反极性行波的时间差Δt2,在故障点透射模量可测和衰减至不可测情况下,其比值Δt1/Δt2与故障距离均满足固定的函数关系;Δt1与故障距离在透射模量可测和衰减至不可测情况下也满足固定的函数关系。提出了考虑故障点模量透射及其衰减特性的初始反极性行波的辨识方法。仿真验证表明,该方法可有效识别初始反极性行波的性质。     

单晶硅光伏组件性能衰减分析

光伏组件长期可靠性运行是大规模商业应用的前提。为确保光伏组件寿命超过25年,分析光伏组件性能衰减的机制显得至关重要。以长沙市户外使用9年的40 kW单晶硅光伏组件为对象,对其全过程的性能数据进行分析,进行外观检查、红外热成像测试和电性能评估。统计外观缺陷并分类,分析组件电性能参数衰减、变化情况;尝试把外观缺陷与电性能衰减对应关联起来。发现玻璃侵蚀、背板黄变、电池栅线和抗反射层氧化等频繁出现的外观缺陷可导致性能衰减,九年间总功率衰减7.8%。     

基于电流衰减指数的铅蓄电池快速充电研究

电流衰减指数（充电接受率）对快速充电起着决定性的作用。采用分段充电、恒流放电工作制度,深入研究了在不同初始工作条件下单体铅蓄电池,电流衰减指数的变化规律。研究结果指出：电流衰减指数在整个充电过程中呈阶段性变化,在t0-tmid区间保持恒定。循环次数、初始电解液比重、充电电流等均对电流衰减指数产生影响。在初始充电电流与电解液比重（荷电状态）的“最佳”配比关系下,可获得最大电流衰减指数。在保证不受温度与循环次数影响条件下,通过实验找到电流衰减指数与充放电其它因素的关系,并从二次电池等效数学模型出发,解释了这些关系的形成。从而提出“初始充电电流随电池的初始荷电状态而确定”的智能快速充电方案。     

双极性脉冲放电等离子体处理染料废水时化学需氧量去除效果相关因素分析

在双极性脉冲放电等离子体用于染料废水的降解过程中,废水化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)的变化是在更深层次上反映该技术对有机污染物的降解能力的重要指标。为此,重点研究了在气液固三相混合体双极性脉冲放电条件下典型染料废水COD的去除规律,测试了不同电压、气体流量、初始浓度等条件下染料废水COD的变化。实验结果表明:当负载电压较高时,染料废水的COD值会先升高然后不断降低;而负载电压较低时,COD值会在一定程度内缓慢上升;气体流量越高,COD的去除效果越好;废水初始浓度增加,COD的去除率略有下降;初始电导率增加,COD的去除率降低;对具有不同官能团的染料废水进行放电处理发现,双极性脉冲放电对于各种结构的染料均有良好的处理效果。     

晶硅材料太阳电池电势诱导衰减问题研究

传统晶硅材料太阳电池所发生的电势诱导衰减现象受可动电荷Na~+在硅表面聚积的影响,对发生电势诱导衰减现象的太阳电池的漏电区域和非漏电区域分别采用双电荷层导致p-n结导通的假说和扩展的肖克莱-里德-霍尔复合模型进行了研究。结果表明,组件效率受可动电荷Na~+的影响且和被SiN_x的场钝化作用所屏蔽的隐性缺陷之间的关系密切。通过增强界面的钝化效果,阻止Na~+与界面处的隐性缺陷相结合等措施,有利于抗电势诱导衰减组件的制备。