鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1553次 | 2021年12月17日
太陽能電池表面開裂的原因有什么?
電池開裂是近年來出現(xiàn)的一個(gè)威脅模塊性能的領(lǐng)域。在某些項(xiàng)目中,裂縫已被證明會(huì)導(dǎo)致高達(dá)9%的性能損失,這足以損害盈利能力。
開裂是由于在模塊上施加了過大的熱應(yīng)力或機(jī)械應(yīng)力,在制造、運(yùn)輸、搬運(yùn)過程中甚至在部署后都可能發(fā)生。事實(shí)上,對(duì)于大多數(shù)測試來說,裂紋往往開始時(shí)太小而無法檢測到,并且隨著時(shí)間的推移而增長以降低模塊性能,這使得情況更加復(fù)雜。
組件可靠性專家PVEvolutionLabs(PVEL)通過嚴(yán)格的應(yīng)力測試,將代表大部分商用技術(shù)的40多個(gè)組件放在一起,以便更好地了解裂縫發(fā)生的可能性和影響現(xiàn)場性能的可能性。
他們的一些觀察結(jié)果發(fā)表在一份新的白皮書中。本文的結(jié)論是,每個(gè)模塊的行為都不同,測試一個(gè)特定的物料清單(BOM)是確定其敏感性的唯一方法。然而,PVEL的測試也揭示了一些新技術(shù)和開裂風(fēng)險(xiǎn)方面的有趣趨勢。
表現(xiàn)出色
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
白皮書發(fā)現(xiàn),某些最新技術(shù)趨勢有助于降低與開裂相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)——目前占市場80%以上的單晶電池不太容易受到影響,最近引入的多母線互連降低了開裂在模塊上形成非活動(dòng)區(qū)域的可能性。
通過PVEL的機(jī)械應(yīng)力測試后,叉指背接觸模塊、玻璃和薄膜技術(shù)都幾乎沒有開裂。半切槽技術(shù)還表明,通過在較小的表面上更均勻地分布?jí)毫斫档烷_裂風(fēng)險(xiǎn),前提是在槽切割過程中避免了微裂紋的形成。
新的風(fēng)險(xiǎn)
測試中揭示的另一個(gè)趨勢是,更大的模塊表面積往往等于更多的裂紋-這是一個(gè)高度相關(guān)的發(fā)現(xiàn),考慮到切換到更大的格式,繼續(xù)發(fā)揮在模塊制造。
PVEL警告說,無論是晶圓還是模塊,更大的表面積意味著在高負(fù)載下會(huì)產(chǎn)生更多的偏轉(zhuǎn),并有更大的開裂風(fēng)險(xiǎn)。高密度互連技術(shù)減少了電池之間的間隙,也會(huì)增加單個(gè)電池上的機(jī)械應(yīng)力。白皮書提供了一個(gè)例子,其中兩個(gè)模塊的120和144單元,否則具有相同的BOM,進(jìn)行了測試,而144單元版本顯示顯著更多的開裂。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
他們還指出,風(fēng)暴、溫度變化和其他天氣條件可能會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場開裂,許多地區(qū)極端天氣事件頻率的增加進(jìn)一步增加了開裂的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)也對(duì)現(xiàn)場模塊造成了其他損壞。
PVEL專家得出結(jié)論:“裂紋敏感性是細(xì)微的。一些新技術(shù)本來就不太容易被破解,但一些老技術(shù)可能比新技術(shù)表現(xiàn)更好。裂紋敏感性最終取決于光伏組件生產(chǎn)中采用的特定組件和制造技術(shù)。”實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃繼續(xù)測試,明年將有近100個(gè)新材料清單。