太阳能电池组件“热斑效应”分析
光伏热斑效应_概述及解释说明
光伏热斑效应概述及解释说明1. 引言1.1 概述光伏热斑效应是指在光伏发电过程中，由于光照强度不均匀或材料表面特性等因素的影响，产生局部温度升高的现象。
这种现象对光伏发电系统的性能和寿命有着重要的影响。
因此，深入了解和解决光伏热斑效应问题具有重要的实际意义。
1.2 文章结构本文将首先概述光伏热斑效应的定义和原理，并分析其产生的主要影响因素。
其次，我们将探讨一些解决光伏热斑效应问题的方法，并讨论各种方案的优劣与适用性。
最后，在结论部分，我们将总结已经取得的研究成果并展望未来在该领域可能面临的挑战。
1.3 目的本文旨在提供一个综合而清晰地概述光伏热斑效应的文章。
通过对相关知识点进行介绍和讲解，读者可以更好地理解光伏热斑效应及其相关原理，进而为解决该问题提供一定参考。
同时，通过分析已有的研究成果和存在的问题，我们可以为未来的研究方向提出展望，并希望能够对光伏产业的发展和应用提供一定启示。
2. 光伏热斑效应概述：2.1 光伏效应简介：光伏效应是指当光辐射照射到半导体材料上时，产生的电荷对电流的响应。
光伏效应是太阳能电池转换太阳能为电能的基础原理，也是光伏热斑效应产生的前提条件之一。
2.2 热斑效应简介：热斑效应是指在高浓度光照射下，光伏组件表面形成的局部区域温度升高现象。
当太阳能辐射聚焦在一个小区域上时，该区域会受到更高的温度影响，并且可能降低整个光伏系统的性能和寿命。
2.3 光伏热斑效应定义与原理解释：光伏热斑效应是指在高浓度太阳能辐射条件下，由于光线聚焦导致局部区域温度增加，进而引发出现局部失效或性能降低现象。
当太阳能集中在一个小区域上时，这个小区域将吸收更多的能量并产生显著的局部温升，而其他部分的温度保持相对稳定。
这会导致光伏组件中电流产生不均匀分布，降低整个系统的效率。
光伏热斑效应产生的原理主要涉及两个方面。
首先是热载流子效应，高浓度光照射下，热载流子（由高能量光激发生成的载流子）在表面局部区域堆积并增加物质界面处的复合速率。
太阳能板热板效应解决方案
太阳能板热板效应以及解决方案(一) 组件热斑产生的原因光伏组件的核心组成部分是太阳电池，一般说来，每个组件所用太阳电池的电特性要基本一致，否则将在电性能不好或被遮挡的电池（问题电池）上产生所谓热斑效应。
为防止热斑产生应该在每一片电池上都并联一个旁路二极管，在当电池发生问题或被遮挡时，其它电池产生的大于问题电池的电流将被旁路二极管旁路。
而事实上，在每一片电池上都并联一个二极管是不现实的。
一般在组件上是18片（36片或54片电池串联的组件）或24片（72片电池串联的组件）电池串联后并联一个二极管。
可以想象，当这18片或24片电池中产生的电流不一致时，也就是有问题电池存在时，通过这串电池的电流将在问题电池上引起热斑。
若电池串与串之间电流不一致，可以在接了旁路二极管的组件特性曲线上看到所谓台阶曲线或异常曲线。
如果组件内太阳电池性能本来就不一致，必然导致组件发生热斑现象。
我们可以通过组件的输出特性曲线和红外成像看到组件热斑现象的存在。
若是由于组件内太阳电池光衰减后效率下降，引起的组件内太阳电池性能不一致。
我们可以通过测试组件衰减前和衰减后的输出特性曲线以及红外成像看到组件在光照前后发生的变化。
若组件未接旁路二极管，即使有问题电池存在，组件的输出特性曲线也看不到台阶曲线，但短路电流应比正常组件要小,热斑现象存在。
(二) 问题电池的来源1. 硅材料自身的缺陷2. 电池制造的原因1) 去边不彻底、边缘短路2) 去边过头，P型层向N型层中心延伸，边缘栅线引起局部短路3) 烧结不良，正电极或背电极与硅片接触不良，串联电阻增大4) 烧结过度，即将使PN结烧透，短路以上几种有可能在分选测试时尚未暴露，而做成组件后在长期的使用过程中，逐渐变化而导致愈演愈烈3. 同一档次的电池片性能不一致1) 电池分选测试时的误判a) 分选测试仪自身误差b) 测试仪与测试仪之间的差异c) 分选测试仪的误动作2) 电池自身的衰减不一致3) 人为的混片如电池上信息不准确，有可能贴错标签、混包，电池外观检验时的混片等4. 组件制造的原因1) 焊接前混片或补片时混片2) 电池片自身的隐裂3) 手工焊接过程造成的裂片或隐裂片，机器焊接曲线异常的比例一般小于手工焊接4) 虚焊，每天的巡检报告中几乎都有焊接不良的报道5) 组件生产过程中产生的隐裂，如玻璃弯曲引起裂片或温度过高时装框，万向球顶裂电池6) 返修组件时的焊接不良，互连条之间的搭接，接触电阻大7) 组件中异物引起短路8) 焊背面时，正面互连条脱开，使互连条与电池间存在锡粒，层压造成电池破裂(三) 已经采取的措施1. 电池生产线采用72片一包的包装，避免组件生产线再次数片带来的混片2. 电池生产线先外观检验，后测试分选，防止测试分选后再外观检验造成混片3. 组件生产时用整包的电池片，不用散包，防止混片4. 组件补片原则，一定要补同一档次的电池，（正在准备试75片一包的试验）5. 焊接前检查隐裂片6. 焊串模板定期检查，防止互连条脱焊7. 严格检查异物8. 加强虚焊检查，防止虚焊9. 搬运时尽量减少玻璃弯曲10. 大组件采用4毫米玻璃，以减少弯曲，增加强度11. 搬运周转车改为玻璃垂直放置12. 不允许＞50℃时装框13. 返修时不允许互连条对接14. 散包电池必须重新分选测试，凑成整包后再做组件15. 库存超过一定期限的电池在做组件前应经过二次分选测试16. 测试时，组件一定要在规定温度范围内17. 给出发现曲线异常后的处理方法，防止不良组件流到客户手中18. 电池先光衰减后再分选测试虽然采取了以上部分措施，目前曲线异常依然存在，很多组件都有不同程度的热斑，有些措施实施起来有些难度，进展还需要时间和相关设备。
太阳能光伏组件热斑效应的检测与控制措施研究
太阳能光伏组件热斑效应的检测与控制措施研究在光伏组件长期运行过程中，会出现一些影响光伏组件性能的质量问题，如“热斑效应”、“EV A黄变”、“隐裂”等，直接影响到光伏组件的发电效率和使用寿命，从光伏组件性能的统計数据来分析，其中“热斑效应”对光伏组件性能影响最大，已成为导致光伏组件损坏、发生火灾、发电功率下降的主要因素，对光伏发电项目经济效益，光伏电站安全运行等都带来了严重影响。
因此，为了控制“热斑效应”的危害，我们通过仿真实验、研究分析其形成原因，制定有效的控制措施，保证光伏光伏组件发电项目的安全、高效运行。
标签：光伏组件；热斑效应；控制措施1 引言能源是推动当今社会前进的动力，传统的煤炭、石油、天然气等化石能源及新兴的核能、风能、太阳能、地热能源等共同推动着社会的进步，现当人们拼命消耗能源，发展经济时，我们也面临着一个新的困境，一是传统能源数量逐渐减少，二是在使用这些传统能源时，这些能源所产生的排放物对环境造成的危害问题也变得日益突出。
在这个时候，人们都希望有一种无污染、无排放、可再生的能源，希望可以通过这种能源来替代原有的类的能源供给结构，以保障今后的可持续发展。
这时太阳能获得了人们的关注，这主要因为太阳能资源丰富，取之不尽、用之不竭、无污染且能为人类自由开发利用的天然资源。
太阳能光伏发电就是利用太阳能组件直接将太阳能转变成电能，运用的是光生伏特效应原理，根据此原理，太阳能组件吸收太阳辐射能量，将太阳光能转化为电能，最后通过一系列的转变处理，将此电能转换成我们可以直接利用的电能的过程。
光伏发电系统中的主要设备包括光伏组件、汇流箱、逆变器、升压变压器、电力电缆及监控系统等，而在这些设备里，光伏组件是光伏发电系统中最核心的设备，光伏组件光电转换率的高低和使用寿命直接决定了太阳能光伏发电阵列发电量和经济效益的多少，因此提高光伏组件的光电转换效率和使用寿命是太阳能光伏发电项目成功的关键。
在光伏组件长期运行过程中，会出现一些影响光伏组件性能的质量问题，如“热斑”、“EV A黄变”、“隐裂”等，直接影响到光伏组件的发电效率和使用寿命，从光伏组件性能的统计数据来分析，其中“热斑效应”对光伏组件性能影响最大，已成为导致光伏组件损坏、发生火灾、发电功率下降的主要因素，对光伏发电项目经济效益，光伏电站安全运行等都带来了严重影响。
光伏组件热斑效应研究
光伏组件热斑效应研究光伏组件热斑效应是指在光伏组件工作过程中，由于各种原因导致组件表面出现局部热斑现象。
这种现象会对光伏组件的性能产生不利影响，因此对光伏组件热斑效应进行研究具有重要意义。
光伏组件是将太阳光转化为电能的装置，其工作原理是利用光伏效应将光能转化为电能。
在正常工作情况下，光线通过光伏组件的表面玻璃覆盖层，进入光伏电池层，然后被光伏电池层吸收并转化为电能。
然而，光伏组件在工作过程中会受到多种因素的影响，从而导致热斑效应的产生。
光伏组件的表面玻璃覆盖层具有一定的吸收性，会吸收部分光线并将其转化为热能。
这些被吸收的光线会在玻璃覆盖层内部产生热斑，从而使组件局部温度升高。
其次，光伏电池层的材料本身也会存在一定的光吸收能力，这会导致光伏电池层吸收光线后产生热斑。
此外，光伏组件的背面通常有一层金属反射层，该反射层会将未被光伏电池层吸收的光线反射回来，从而形成光热效应。
光伏组件热斑效应的存在对组件性能产生了多重影响。
首先，热斑会使组件局部温度升高，从而导致光伏电池层的工作温度升高。
光伏电池的工作效率与温度密切相关，温度升高会降低光伏电池的转换效率。
此外，热斑还会引起光伏电池层的热应力，从而降低光伏组件的可靠性和寿命。
为了研究光伏组件热斑效应并寻找相应的解决办法，科研人员进行了大量的实验和理论分析。
实验方面，他们通过在实验室中搭建光伏组件测试平台，模拟不同工况下的光伏组件工作情况，然后通过红外热成像技术等手段对组件表面的温度分布进行测量和分析。
理论方面，他们运用热传导和光学等相关理论，建立了热斑效应的数学模型，从而对热斑的形成机制进行解释和预测。
根据研究结果，科研人员提出了一些减轻光伏组件热斑效应的方法。
首先是优化组件结构和材料，使其具有更好的光吸收和热传导性能，从而减少热斑的产生。
其次是改进光伏组件的散热设计，增加散热设备和通风孔，提高组件的散热效果。
另外，科研人员还提出了一些新颖的解决方案，如利用热管技术和热电联供等方法来处理热斑问题。
光伏组件中的“热斑效应”原理
光伏组件中的“热斑效应”原理一、什么是“热斑效应”？相信大多数光伏从业者都听说过“热斑效应”及其危害的宣传。
常见的资料对热斑效应解释为：在一定条件下，光伏系统中的部分电池会被周围其它物体所遮挡，造成局部阴影，这将引起被遮挡某些电池发热，产生所谓“热斑”现象。
但上述解释还不够完整，局部遮挡只是形成热斑的原因之一，另外一个原因是电池本身的缺陷。
因此，比较准确的定义应该是：热斑是互相连接（主要是串联方式）的电池工作在不同的条件下或者没有相同的性能造成的，它的本质原因是电池之间的失配（对于光伏系统来说，组件之间的失配原理和此相同）。
换句话说，热斑产生的原理是：一个串联电路中，电池由于某些原因，导致其所表现出的工作状态不一致。
这些原因包括遮挡（如周围物体的阴影、落叶、鸟粪等）导致部分电池所表现出的性能和其它电池）不同，或者是电池本身的性能就不同（比较严重的情况是部分电池存在明显缺陷）。
事实上，电池之间性能完全一致的可能性是很小的。
因此，从严格意义上来说，热斑效应是一种正常现象。
有权威检测机构基于大量数据积累和资料调研表明，在辐照度大于800W/m2时，热斑最高温度与组件平均温度之间的温度差值小于10度是可以接受的；如果少数组件存在温差超过10℃的情况，只要这个比例不超过5%，系统功率输出正常，也是可以接受的（例如组件上有直径3-125px的鸟粪，组件边缘有尘土积聚，轻微焊接问题，电池片轻微缺陷，盖板部分玻璃脏污等）。
二、“热斑效应”的产生机理那么产生热斑的基本机理是什么呢？图1：理想太阳能电池和非理想太阳能电池比较图1所示是太阳电池的完整工作曲线，图中：第一象限：是我们常见的电池发电时的IV曲线；第二象限：代表给太阳电池加反向偏压时，电池由发电变为耗电（分界点是纵轴短路电流处）；第四象限：代表给太阳电池加正向偏压，正向电压产生的电流方向是从P区流向N区，和光生电流方向相反，所以当正向偏压大于电池的开路电压时，电流反向，电池由发电变为耗电（分界点是横轴开路电压处）。
太阳能光伏组件热斑效应的检测与控制措施研究
太阳能光伏组件热斑效应的检测与控制措施研究摘要：随着社会的不断发展，人类与生态环境之间的矛盾也越来越突出，已经严重威胁到人类的生存和发展。
在这种情况下，我国制定了生态环保政策，积极使用清洁能源，减少对生态环境的破坏。
太阳能以高效的利用率以及清洁、可再生等因素，成为应用最为广泛的一种清洁能源。
目前而言，我国的太阳能技术也取得了显著的发展，但是，太阳能光伏组件在长期的运行过程中，会出现一些影响光伏组件性能的质量问题，比如“热斑效应”，不仅影响光伏组件的工作效率，同时也对光伏组件的使用寿命造成了严重的影响。
基于此，需要相关的技术人员深入分析“热斑效应”的形成原因以及控制措施，保证太阳能光伏组件的高效运行。
关键词：太阳能；光伏组件；热斑效应；控制措施引言：能源是推动社会发展的重要动力，传统的能源是以石油、煤炭以及天然气为代表，新型能源则是以核能、风能、太阳能以及地热能为代表，共同组建了当今社会的能源体系。
但是，随着我国节能环保政策的不断深入，逐步压缩了对传统能源开采，积极发展新型清洁能源，以此来降低生态环境破坏带来的影响。
在这种情况下，太阳能成为了人们关注的重点，因为太阳能取之不尽、用之不竭，而且，太阳能的转化效率也比较高，是最为理想的一种新能源。
在太阳能系统当中，光伏组件就是其中的核心，光伏组件在长期的运行过程汇总，会出现一些影响光伏组件性能的质量问题，其中以“热斑效应”为代表，不仅影响光伏组件的使用效率，还严重地威胁到了光伏组件的使用寿命。
基于此，我们需要对光伏组件的数据进行详细的分析，分析一下出现“热斑效应”的根本原因，以及带来的影响，并且还需要进行深入的分析，制定科学合理的控制措施，以此来保证光伏组件的工作效率和工作质量，提高光伏组件的使用寿命。
一、“热斑效应”的概念在光伏组件当中，如果一串联支路出现了被遮挡、裂缝、气泡、起皮等情况，内部的连接构件也有可能出现失效的情况。
出现这种之后，通过这一串联支路的电阻就会增加，串联支路就会出现严重的发热情况，进而严重地消耗光伏组件所产生的能量，不仅如此，随着消耗能源的不断增多，串联支路的发热情况也会越来越严重，这种情况被称之为“热斑效应”。
光伏电池热斑效应分析(教学课件PPT)
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如果不考虑电池作为二 极管消耗的功率，遮挡 电池片消耗的总功率可 写成：
整体实训步骤说明：
步骤1：完成受遮挡单体电池输出功率特 性测试。(遮挡其中一个电池) 步骤2：完成3个没有遮挡电池方阵输出 功率特性测试。 步骤3：4个电池并联输出功率特性测试。 (遮挡其中一个电池) 步骤4：在受遮挡的电池支路上连接旁路 二极管，测试4个电池并联输出功率特性 测试。(遮挡其中一个电池)
其他正常组件 受遮挡组件
为什么调节负载：调节负载改变电池输出电流。
综合功率曲线
整体实训步骤说明：
步骤1：完成受遮挡单体电池 输出功率特性测试。 步骤2：完成3个没有遮挡电 池方阵输出功率特性测试。 步骤3：4个电池串联（注意 受遮挡的电池组件遮挡程度 不能变）输出功率特性测试。 步骤4：在受遮挡的电池旁路 上并联旁路二极管，测试4个 电池串联输出功率特性测试。
旁路，当该组件的某一部分有故障时，可以做到只旁路组件的1/3，其余部分仍然
可以正常工作。
+
-+
-
2.当调整负载使电池组工 作在b点，电池1和电池2 都有正的功率输出；
3.当电池组工作在c点，此时电池1 仍然工作在正功率输出，而受遮挡 的电池2已经工作在开路状态，没 有功率输出，但也还没有成为电池 1的负载； 4.当电池组工作在开路状态d点， 此时电池1仍然有正的功率输出， 而电池2上的电流已经反向，电池2 成为电池1的负载，此时电池1的功 率全部加到了电池2上，如果这种 状态持续时间很长或电池1的功率 很大，也会在被遮挡的电池2上造 成热斑损伤。
光伏组件热斑效应.
• 在一定的条件下，一串联支路中被遮藏的 太阳能电池组件将被当作负载消耗其他被 光照的太阳能电池组件所产生的能量，被 遮挡的太阳能电池组件此时将会发热，这 就是“热斑效应”。 • 这种效应会严重地破坏太阳能电组件。有 光照的电池组件所产生的部分能量或所有 能量，都可能被遮蔽的组件所消耗。
• (5)应当注意到，从c点到d点的工作区间， 电池组件2都处于接收功率的状态。 • 并联电池组处于开路或接近开路状态在实 际工作中也有可能， • 脉宽调制控制器要求只有一个输入端，当 系统功率较大，太阳能电池组件会采用多 组并联，在蓄电池接近充满时，脉冲宽度 变窄，开关晶体管处于临近截止状态，太 阳能电池组件的工作点向开路方向移动， 如果没有在各并联支路上加装阻断二极管， 发生热斑效应的概率就会很大。
• 为防止太阳能电池组 件由于热斑效应而被 破坏，需要在太阳能 电池组件的正负极间 并联一个旁路二极管， 以避免串联回路中光 照组件所产生的能量 披遮蔽的组件所消耗。 • 同样，对于每一个并 联支路，需要串接一 只二极管，以避免并 联回路中光照组什所 产生的能量被遮蔽的 组件所吸收，串接二 极管在独立光伏发电 系统中可同时起到防 止蓄电池在夜间反充 电的功能。
• 假定太阳能电池组件的串联回路中某一块被部分 遮挡，调节负载电阻R，可使太阳能电池组件的工 作状态由开路到短路。
• 从d、c、b、a四种工作状态进行分析： • (1)调整太阳能电池组的输出阻抗，使其工作在开路（d 点），此时工作电流为0，组开路电压UGd等于电池组件1 和电池组件2的开路电压之和。 • (2)当调整阻抗使电池组工作在c点，电池组件l郓电池组件2 都有正的功率输出。 • (3)当电池组工作在b点，此时电池组件1仍然工作在正功率 输出，而受遮挡的电池组件2已经工作在短路状态，没有 功率输出，但也还没有成为功率的接收体，还投有成为电 池组件1的负载。 • (4)当电弛组工作在短路状态（a点）．此时电池组件1仍然 有正的功率输出，而电池组件2上的电压已经反向，电池 组件2成为电池组件1的负载，不考虑回路中串联电阻的话， 此时电池组件l的功率全部加到了电池组件2 t， • 如果这种状态持续时间很长或电j组件1的功率很大，就会 在被遮挡的电池组件2上造成热斑损伤。
光伏发电热斑效应
光伏发电热斑效应光伏发电热斑效应是光伏发电中一个重要的现象，它与太阳光的作用有关。
在光伏发电系统中，光伏电池板的作用是将太阳光转化为电能。
然而，当光线照射到光伏电池板上时，会产生热斑效应，这会对光伏发电系统的效率和稳定性产生影响。
光伏发电热斑效应是指当光线照射到光伏电池板上时，由于光的能量被吸收，电池板表面会出现热斑，即温度升高的区域。
这是因为光伏电池板是由多个光伏电池单元组成的，而每个单元都会吸收光的能量，将其转化为电能。
然而，当太阳光强度较高或光照时间较长时，光伏电池板表面会积累大量的热能，导致局部温度升高，形成热斑。
光伏发电热斑效应对光伏发电系统有着重要的影响。
首先，热斑会导致光伏电池板的温度升高，进而影响光伏电池的工作温度。
光伏电池的工作温度是其输出电压和电流的重要参数，温度升高会使光伏电池的电压降低，从而降低发电效率。
此外，高温还会加速光伏电池的老化过程，缩短光伏电池的使用寿命。
热斑也会对光伏电池板的结构造成损害。
由于热斑的温度升高，光伏电池板表面会产生热应力，长时间的热应力会导致光伏电池板的变形、开裂甚至损坏。
这不仅会降低光伏电池板的效率，还会增加维护和更换的成本。
为了减轻光伏发电热斑效应的影响，可以采取一些措施。
首先，可以通过改善光伏电池板的散热条件来降低温度。
例如，在光伏电池板的背面安装散热装置，增加散热面积，提高散热效率。
其次，可以选择具有较高光电转化效率的光伏电池材料，减少能量的损失，降低热斑的产生。
此外，还可以采取适当的光伏电池板布局和安装角度，减少光伏电池板的直接照射面积，降低光伏电池板的温度。
光伏发电热斑效应是光伏发电系统中一个需要关注的问题。
热斑的产生会影响光伏电池板的工作温度和结构稳定性，从而降低发电效率和使用寿命。
通过合理的设计和措施，可以减轻光伏发电热斑效应的影响，提高光伏发电系统的性能和可靠性。
光伏组件的热斑效应和试验方法
光伏电池是将太阳光辐射能量直接转换成电能的器件。
单个硅晶体光伏电池能得到的最大电压约为0.6V，最大电流约为30mA/cm2。
因此光伏电池很少单个使用，而是串联或并联起来，以获得所期望的电压或电流。
光伏组件正是由多个光伏电池连接和封装而成的产品，是光伏发电系统中电池方阵的基本单元。
为了达到较高转换效率，光伏组件中的单体电池须具有相似的特性。
在实际使用过程中，可能出现电池裂纹或不匹配、内部连接失效、局部被遮光或弄脏等情况，导致一个或一组电池的特性与整体不谐调。
失谐电池不但对组件输出没有贡献，而且会消耗其他电池产生的能量，导致局部过热。
这种现象称为热斑效应。
当组件被短路时，内部功率消耗最大，热斑效应也最严重。
一、热斑效应原理当然，并不是所有的电池都可以通过调整遮光比例达到最佳阻抗匹配。
完全遮光情况下，不同特性的Y电池I-V曲线如图3所示。
斜率越低，表明电池的并联电阻越大。
考虑(S-1)个电池串的最大输出功率点所限定的“试验界限”，根据I-V曲线与“试验界限”的交点，把电池分为电压限制型(A类)和电流限制型(B类)。
A类电池并联电阻较大，可以通过减少遮光面积，达到最佳阻抗比配；B类电池的并联电阻较小，完全遮光已是Y电池消耗功率最大的状态。
二、热斑耐久试验热斑效应可导致电池局部烧毁形成暗斑、焊点熔化、封装材料老化等永久性损坏，是影响光伏组件输出功率和使用寿命的重要因素，甚至可能导致安全隐患。
因此，IEC 61215:2005《地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定性》专门设置了热斑耐久试验，以考核光伏组件经受热斑加热效应的能力。
热斑耐久试验过程包括最坏情况的确定、5小时热斑试验以及试验后的诊断测量，分为以下4个步骤。
1、选定最差电池由于受到检测时间和成本的限制，热斑耐久试验不能针对组件中的每一个电池进行。
因此，正式试验之前先比较和选择热斑加热效应最显著的电池。
具体方法是，在一定光照条件下，将组件短路，依次遮挡每个电池，被遮光后稳定温度最高者为最差电池片。
太阳能电池组件的热斑效应
太阳能电池组件的热斑效应太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置，是可再生能源的重要组成部分。
然而，太阳能电池在工作过程中会出现一种称为热斑效应的现象，这是一种不可忽视的问题。
热斑效应是指太阳能电池组件在工作过程中，由于光的能量不均匀地分布在电池表面，导致某些区域的温度升高，进而影响整个电池组件的性能。
具体来说，当光线集中在电池表面的某个小区域时，这个区域的温度会比周围区域高，这样就会导致电池的输出功率下降。
热斑效应的存在会降低太阳能电池的效率，并且可能导致电池的寿命缩短。
造成热斑效应的原因主要有两个方面。
一方面，太阳能电池的材料特性决定了它对光的吸收能力。
当光线通过电池组件时，一部分光能会被电池材料吸收，而另一部分则会被反射或透过。
如果太阳能电池的材料吸收率不均匀，就会导致光能在电池表面分布不均，进而引起热斑效应。
另一方面，太阳能电池组件在工作过程中会产生一定的热量。
如果热量不能有效地散发出去，就会导致局部温度升高，从而引发热斑效应。
为了解决热斑效应带来的问题，研究人员采取了一系列的措施。
首先，改进太阳能电池的材料特性是解决热斑效应的一种重要途径。
通过优化电池材料的光吸收特性，提高光能的利用率，可以有效地减少热斑效应的发生。
其次，优化太阳能电池组件的结构也是解决热斑效应的关键。
通过设计合理的散热结构，提高热量的散发效率，可以降低热斑效应的影响。
此外，电池组件的温度监测和控制也是解决热斑效应的重要手段。
通过实时监测电池组件的温度分布情况，并采取相应的措施进行调节，可以有效地减少热斑效应的发生。
太阳能电池组件的热斑效应是一种不可忽视的问题，会对电池的性能和寿命产生负面影响。
为了解决热斑效应带来的问题，需要从材料特性、结构设计和温度控制等方面进行改进和优化。
只有充分认识和解决热斑效应，才能更好地发挥太阳能电池的作用，推动可再生能源的发展。
光伏组件热斑效应简析
光伏组件热斑效应简析一、什么是光伏组件的热斑效应在一定的条件下，光伏组件中缺陷区域（被遮挡、裂纹、气泡、脱层、脏污、内部连接失效等）被当做负载消耗其它区域所产生的能量，导致局部过热，这种现象称为光伏组件的“热斑效应”。
二、光伏组件热斑效应的危害热斑效应可导致电池局部烧毁形成暗斑、焊点熔化、封装材料老化等永久性损坏，是影响光伏组件输出功率和使用寿命的重要因素，甚至可能导致安全隐患。
三、光伏组件热斑检测1、检测工具热成像仪：红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。
通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像，热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。
2、检测方法在一定的辐照度下，用热成像仪对运行中的光伏组件进行热斑检测，检测前尽量保证光伏组件表面无脏污及异物遮挡，同时还要注意勿使身体及检测仪遮挡光伏组件；检测仪器距离光伏组件不能太近，避免热（红外）相机捕捉到组件发射的太阳光点而造成误判断。
热斑检测最好在春末、夏季、秋初的上午11时---下午16时之间的时间段内进行，由于区域原因而导致辐照度、环境温度等的不同，热斑检测的最佳时间段也会相应不同。
3、热斑判断一般情况下认为：光伏组件在正常工作时的温度为30℃时，局部温度高于周边温度6.5℃时，可认为组件局部为热斑区域。
不过这也不是绝对的，因为热斑检测会受到辐照度、组件输出功率、环境温度及组件工作温度、热斑形成原因等因素的影响，因而判断热斑效应最好是以热成像仪图像上的数据分析为准。
（以下图片为组件局部的热斑成像）（1）异物长时间遮挡的热斑成像（2）组件烧损处的热斑成像（3）组件裂纹处的热斑成像（4）其他原因造成的热斑成像注：相同或不同原因导致的热斑形状都不是固定的四、解决热斑效应问题的方法1、在组件上加装旁路二极管。
光伏热斑效应分析
热斑效应的分析在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量。
被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应。
这种效应能严重的破坏太阳电池。
有光照的太阳电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。
为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏，最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管，以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。
孤岛效应：太阳能发电系统与市电系统并联供电时，当市电发生故障系统未能及时检知并切离市电系统，而产生独立供电现象。
一旦发生孤岛运转现象时，会造成人员受伤与设备之损坏，故系统设计须具备该效应侦测保护功能。
改善的方法就是采用“反孤岛检测”。
太阳电池组件热斑效应介绍及检测方法：太阳电池组件通常安装在地域开阔、阳光充足的地带。
在长期使用中难免落上飞鸟、尘土、落叶等遮挡物，这些遮挡物在太阳电池组件上就形成了阴影，在大型太阳电池组件方针中行间距不适合也能互相形成阴影。
由于局部阴影的存在，太阳电池组件中某些电池单片的电流、电压发生了变化。
其结果使太阳电池组件局部电流与电压之积增大，从而在这些电池组件上产生了局部温升。
太阳电池组件中某些电池单片本身缺陷也可能使组件在工作时局部发热，这种现象叫“热斑效应”。
在实际使用太阳电池中，若热斑效应产生的温度超过了一定极限将会使电池组件上的焊点熔化并毁坏栅线，从而导致整个太阳电池组件的报废。
据国外权威统计，热斑效应使太阳电池组件的实际使用寿命至少减少10%。
热斑现象是不可避免的，尽管太阳电池组件安装时都要考虑阴影的影响，并加配保护装置以减少热斑的影响。
为表明太阳电池能够在规定的条件下长期使用，需通过合理的时间和过程对太阳电池组件进行检测，确定其承受热斑加热效应的能力。
确定太阳电池组件承受热斑加热能力的检测试验叫“热斑耐久试验”。
热斑耐久试验过程需严格遵循国际标准IEC 61215-2005，试验内容大致如下：1. 装置(1)辐照源1，稳态太阳模拟器或自然光，辐照度不低于700W/㎡，不均匀度不超过±2%，瞬时不稳定度在±5%以内。
光伏电池的发电原理及热斑效应
6 、在无阴影遮挡条件下工作时，在太阳辐照度为 500W/m2以上，风速不大于 2m/s 的条件下，同一光伏组件外 表面（电池正上方区域）温度差异应小于20℃。装机容量大 于50kWp 的光伏电站，应配备红外线热像仪，检测光伏组件 外表面温度差异。
二、组件输出功率下降原因
老化衰减 老化衰减是指在长期使用中出现的极缓慢的功率下降， 产生的主要原因与电池缓慢衰减有关，也与封装材料的性能 退化有关。其中紫外光的照射时导致组件主材性能退化的主 要原因。紫外线的长期照射，使得EVA及背板（TPE结构）发 生老化黄变现象，导致组件透光率下降，进而引起功率下降。
三、热斑效应
组件热斑产生的原因 造成热斑效应的根源是有个别坏电池的混入、电极焊片 虚焊、电池由裂纹演变为破碎、个别电池特性变坏、电池局 部受到阴影遮挡等。由于局部阴影的存在，太阳电池组件中 某些电池单片的电流、电压发生了变化。其结果使太阳电池 组件局部电流与电压之积增大，从而在这些电池组件上产生 了局部温升。
三、热斑效应
解决热斑效应的方法
解决热斑效应问题的通常做法，是在组件上加装旁路二极管。通常 情况 下，旁路二极管处于反偏压，不影响组件正常工作。当一个电池 被遮挡时，其他电池促其反偏成为大电阻，此时二极管导通，总电池中 超过被遮电池光生电 流的部分被二极管分流，从而避免被遮电池过热 损坏。光伏组件中一般不会给 每个电池配一个旁路二极管，而是若干 个电池为一组配一个。此时被遮挡电池 只影响其所在电池组的发电能 力。
二、组件输出功率下降原因
组件功率衰减是指光伏组件随着时间的增长，组件输出 功率逐渐下降的现象。 导致组件输出功率下降的原因有三大类： 第一类为组件的光致衰减 第二类为组件老化衰减 第三类为外界环境因素导致的破坏性影响，引起组件功 率衰减甚至组件损坏。
光伏组件热斑效应简析
光伏组件热斑效应简析一、什么是光伏“热斑效应”在一定的条件下，光伏组件中缺陷区域（被遮挡、裂纹、气泡、脱层、脏污、内部连接失败等）被当做负载消耗其它区域所产生的能量，导致局部过热，这种现象称为光伏组件的“热斑效应”。
二、热斑的成因光伏板热斑是指光伏板组件在阳光照射下，由于部分组件受到遮挡无法工作，使得被遮挡的升温远远大于被遮盖部分，致使温度过高出现烧坏的暗斑。
热斑可能导致整个电池组件损坏，造成损失。
于是需要了解造成热斑的内在原因，从而减小热斑形成的可能性。
而导致热斑形成主要由两个因素——内阻和电池片自身的暗流。
三、热斑效应的危害热斑效应可导致电池局部烧毁形成暗斑、焊点熔化、封装材料老化等永久损坏，是影响光伏组件输出功率和使用寿命的的重要因素，甚至可能导致安全隐患。
四、热斑检测热成像仪：红外热成像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。
通俗的说热成像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热成像。
检测方法：在一定的辐照度下，用热成像仪对运行中的光伏组件进行热斑效应检测，检测前尽量保证光伏组件表面无污垢和遮挡，同时还要注意自身不要遮挡组件；检测仪也请不要距离光伏组件太近，避免红外相机捕捉到光伏组件发射的太阳点引发误判断。
热斑检测最好在春末、夏季、秋初的上午11点到下午4点中进行。
热斑判断：一般情况下认为：光伏组件在正常工作时的温度为30℃，局部温度高于周边温度6.5℃时，可认为组件局部为热斑区域。
但是这也不是绝对的，因为热斑检测会受到福照度、组件输出功率、环境温度及组件工作温度等影响，所以还是要以热成像仪上的图像数据为准。
五、解决热斑效应的方法在组件上加旁路二极管。
通常情况下，旁路二极管不影响组件正常工作，当组件被遮挡时，这时候旁路二极管导通，防止组件产生热斑效应。
优化制造工艺。
组件生产时使用同一档次的电池片、焊接前检查隐裂片、防止漏焊虚焊、增加组件整体强度等。
太阳能电池板的热斑效应实验影响
太阳能电池板的热斑效应实验影响热斑效应是太阳能电池板在工作中面临的一个重要问题。
它指的是太阳能电池板表面因为局部区域温度过高而导致效率下降的现象。
这个问题一直以来都备受关注，因为它会对太阳能发电系统的性能和寿命产生负面影响。
为了更深入地了解太阳能电池板的热斑效应实验影响，我们需要从多个方面进行全面评估。
我们需要了解什么是太阳能电池板的热斑效应。
太阳能电池板是一种通过太阳辐射产生电能的设备，由光伏电池组成。
当太阳光照射到电池板上时，光子会被电池板的半导体材料吸收，进而产生电子和空穴。
这些电子和空穴会流动形成电流，从而产生电能。
然而，当电池板表面存在局部温度过高的热斑时，热量会使得该区域的材料的电子能级发生改变，从而导致电子和空穴重新组合而无法产生电流，从而影响了太阳能电池板的工作效率。
了解太阳能电池板的热斑效应之后，我们将深入评估该效应对太阳能发电系统性能的影响。
热斑效应会降低电池板的整体发电效率。
当局部区域因为热斑效应而无法产生电流时，该区域的发电能力下降，从而降低了太阳能电池板的发电效率。
这将直接影响到太阳能发电系统的总体发电能力和经济效益。
热斑效应还会对太阳能电池板的寿命产生负面影响。
高温会导致材料的老化和退化，降低太阳能电池板的使用寿命。
热斑效应造成的局部高温区域会引起电池板材料的应力集中，使其更容易出现裂纹或失效。
这将减少太阳能电池板的使用寿命，增加了系统的维护和更换成本。
为了更好地理解太阳能电池板的热斑效应实验影响，我们需要关注实验方法和结果。
目前，研究者们通过模拟实验和现场测试来评估热斑效应对太阳能电池板的影响。
模拟实验通常使用热源或激光来产生热斑，然后观察电池板的响应。
现场测试则是在实际太阳能发电系统中安装传感器来监测热斑效应的发生和影响。
这些实验的结果有助于我们更全面地了解热斑效应的影响机制，并为解决这个问题提供技术支持和改进方向。
我们也需要涉及个人观点和理解。
作为一种可再生能源的重要来源，太阳能发电系统的可靠性和性能至关重要。
光伏组件热斑效应
光伏组件热斑效应
光伏组件的热斑效应（hot spot effect）是指在太阳能光伏组件中，当部分电池片或电池串联子串受到阴影覆盖或损坏时，可能导致热点形成的现象。
热斑效应可能对光伏组件的性能和可靠性产生负面影响。
热斑效应的原因是当部分电池片受到阴影覆盖或损坏时，这些受影响的电池片将无法产生有效的电流，而串联电路中的其他电池片将迫使电流通过这些受影响的电池片。
这会导致热斑效应，即受影响的电池片会成为高阻抗区域，而其他正常工作的电池片会通过这些区域产生的电流导致局部热点的形成。
热斑效应可能会导致以下问题：
1. 热损失：热斑区域产生的额外热量会导致局部温度升高，从而导致组件效率下降。
2. 功率损失：受影响的电池片无法产生有效的电流，从而导致整个光伏组件的功率下降。
3. 组件寿命影响：热斑效应可能会导致受影响的电池片或组件的寿命缩短。
为了减轻热斑效应的影响，光伏组件制造商通常采取以下措施：
1. 防护措施：通过使用遮挡物（如反射板、背板）或保护性覆盖层来减少阴影对电池片的影响，从而降低热斑效应的发生。
2. 电池片布置优化：通过合理布置电池片，使受影响的电池片数量最小化，减少热斑效应的潜在影响。
3. 热管理：采取适当的散热措施，如散热板、散热背板、风扇等，以帮助散热并降低热斑效应引起的温度升高。
需要注意的是，热斑效应的严重程度取决于阴影的位置和大小、光伏组件的设计和制造质量等因素。
定期的检测、维护和监控对于及时发现和解决热斑效应问题也非常重要。
太阳能光伏组件致命伤害-热斑效应
太阳能光伏组件致命伤害-热斑效应
之一。
因此，太阳电池的研究有极其重要的意义。
随着太阳电池的广泛应用，一些影响电池寿命的不利因素也出现在我们面前。
热斑就是其中之一。
一、热斑的成因
太阳电池热斑是指太阳电池组件在阳光照射下，由于部分组件受到遮挡无法工作，使得被遮盖的部分升温远远大于未被遮盖部分，致使温度过高出现烧坏的暗斑，如图1所示。
热斑可能导致整个电池组件损坏，造成损失。
因此，需要研究造成热斑的内在原因，从而减小热斑形成的可能性。
太阳电池热斑的形成主要由两个内在因素构成，分别与内阻和太阳电池自身暗电流大小有关。
图1太阳组件出现热斑损坏的实验照片
通常简化假定其温度取决于下列几个主要因素：日照强度L、环境温度T，
以及内阻产生的温升Ti，组件温度(阵列温度)T可近似地按下式计算：
式中：L=0，Ts=0，Ti=0时阵列的温度；To、a1、a2为根据实验数据按最小二乘法处理后所得的系数，与所使用的太阳电池的类型、安装地点、支架形式等因素都有关系。
由式(1)可见，当光伏阵列中太阳电池被云、树叶或其它物体遮挡时，由于光照的变化，其温度将明显不同于阵列中那些未被遮挡的部分。
同样，当光伏电池处于开路、短路或典型负载等不同工作状态时，由于流过的电流和内阻均有变化，其温度亦有所不同。
当太阳电池组件中部分电池损坏时，其温度差异将更加明显。
二、热斑与暗电流的关系
由于一个太阳电池组件一般包含36或72块太阳电池硅片，不同的硅片的暗电流是不一样的，由图2所示太阳电池简略示意图可分析如下。
太阳能电池组件“热斑效应”分析
太阳能电池组件“热斑效应”分析随着科技日新月异的发展，光伏发电技术在国内外均得到了广泛的应用，其应用形式多种多样，应用场所分布广泛，主要用于大型地面光伏电站、住宅和商用建筑物的屋顶、建筑光伏建筑一体化、光伏路灯等。
在这些场所，不可避免的会出现建筑物、树荫、烟囱、灰尘、云朵等对太阳能电池组件造成遮挡。
因此，人们关心的是此类情况对太阳能电池的发电效率影响有多大,又该如何解决。
在实际应用中，太阳能电池一般是由多块电池组件串联或并联起来，以获得所期望的电压或电流的。
为了达到较高的光电转换效率，电池组件中的每一块电池片都须具有相似的特性。
在使用过程中，可能出现一个或一组电池不匹配，如：出现裂纹、内部连接失效或遮光等情况，导致其特性与整体不谐调。
在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量。
被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应。
这种效应能严重的破坏太阳电池。
有光照的太阳电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。
为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏，最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管，以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。
关于组件热斑产生的原因、问题电池的来源及相应对策(一)组件热斑产生的原因光伏组件的核心组成部分是太阳电池，一般说来，每个组件所用太阳电池的电特性要基本一致，否则将在电性能不好或被遮挡的电池（问题电池）上产生所谓热斑效应。
为防止热斑产生应该在每一片电池上都并联一个旁路二极管，在当电池发生问题或被遮挡时，其它电池产生的大于问题电池的电流将被旁路二极管旁路。
而事实上，在每一片电池上都并联一个二极管是不现实的。
一般在组件上是18片（36片或54片电池串联的组件）或24片（72片电池串联的组件）电池串联后并联一个二极管。
可以想象，当这18片或24片电池中产生的电流不一致时，也就是有问题电池存在时，通过这串电池的电流将在问题电池上引起热斑。
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太阳能电池组件“热斑效应”分析随着科技日新月异的发展，光伏发电技术在国内外均得到了广泛的应用，其应用形式多种多样，应用场所分布广泛，主要用于大型地面光伏电站、住宅和商用建筑物的屋顶、建筑光伏建筑一体化、光伏路灯等。
在这些场所，不可避免的会出现建筑物、树荫、烟囱、灰尘、云朵等对太阳能电池组件造成遮挡。
因此，人们关心的是此类情况对太阳能电池的发电效率影响有多大，又该如何解决。
在实际应用中，太阳能电池一般是由多块电池组件串联或并联起来，以获得所期望的电压或电流的。
为了达到较高的光电转换效率，电池组件中的每一块电池片都须具有相似的特性。
在使用过程中，可能出现一个或一组电池不匹配，如：出现裂纹、内部连接失效或遮光等情况，导致其特性与整体不谐调。
在一定条件下，一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量。
被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，这就是热斑效应。
这种效应能严重的破坏太阳电池。
有光照的太阳能电池所产生的部分能量，都可能被遮蔽的电池所消耗。
为了防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏，最好在太阳电池组件的正负极间并联一个旁路二极管，以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。
关于组件热斑产生的原因、问题电池的来源及相应对策
（一）组件热斑产生的原因
光伏组件的核心组成部分是太阳电池，一般说来，每个组件所用太阳电池的电特性要基本一致，否则将在电性能不好或被遮挡的电池（问题电池）上产生所谓热斑效应。
为防止热斑产生应该在每一片电池上都并联一个旁路二极管，在当电池发生问题或被遮挡时，其它电池产生的大于问题电池的电流将被旁路二极管旁路。
而事实上，在每一片电池上都并联一个二极管是不现实的。
一般在组件上是18片（36片或54片电池串联的组件）或24片（72片电池串联的组件）电池串联后并联一个二极管。
可以想象，当这18片或24片电池中产生的电流不一致时，也就是有问题电池存在时，通过这串电池的电流将在问题电池上引起热斑。
若电池串与串之间电流不一致，可以在接了旁路二极管的组件特性曲线上看到所谓台阶曲线或异常曲线。
如果组件内太阳电池性能本来就不一致，必然导致组件发生热斑现象。
我们可以通过组件的输出特性曲线和红外成像看到组件热斑现象的存在。
若是由于组件内太阳电池光衰减后效率下降，引起的组件内太阳电池性能不一致。
我们可以通过测试组件衰减前和衰减后的输出特性曲线以及红外成像看到组件在光照前后发生的变化。
若组件未接旁路二极管，即使有问题电池存在，组件的输出特性曲线也看不到台阶曲线，但短路电流应比正常组件要小，这表明热斑现象存在。
（二）问题电池的来源
1. 硅材料自身的缺陷
2. 电池制造的原因
1）去边不彻底、边缘短路
2）去边过头，P型层向N型层中心延伸，边缘栅线引起局部短路
3）烧结不良，正电极或背电极与硅片接触不良，串联电阻增大
4）烧结过度，即将使PN结烧透，短路
以上几种有可能在分选测试时尚未暴露，而做成组件后在长期的使用过程中，逐渐变化而导致愈演愈烈
3. 同一档次的电池片性能不一致
1）电池分选测试时的误判
a）分选测试仪自身误差
b）测试仪与测试仪之间的差异
c）分选测试仪的误动作
2）电池自身的衰减不一致
3）人为的混片
如电池上信息不准确，有可能贴错标签、混包，电池外观检验时的混片等
4. 组件制造的原因
1）焊接前混片或补片时混片
2）电池片自身的隐裂
3）手工焊接过程造成的裂片或隐裂片，机器焊接曲线异常的比例一般小于手工焊接
4）虚焊，每天的巡检报告中几乎都有焊接不良的报道
5）组件生产过程中产生的隐裂，如玻璃弯曲引起裂片或温度过高时装框，万向球顶裂电池
6）返修组件时的焊接不良，互连条之间的搭接，接触电阻大
7）组件中异物引起短路
8）焊背面时，正面互连条脱开，使互连条与电池间存在锡粒，层压造成电池破裂
（三）已经采取的措施
1. 电池生产线采用72片一包的包装，避免组件生产线再次数片带来的混片
2. 电池生产线先外观检验，后测试分选，防止测试分选后再外观检验造成混片
3. 组件生产时用整包的电池片，不用散包，防止混片
4. 组件补片原则，一定要补同一档次的电池，（正在准备试75片一包的试验）
5. 焊接前检查隐裂片
6. 焊串模板定期检查，防止互连条脱焊
7. 严格检查异物
8. 加强虚焊检查，防止虚焊
9. 搬运时尽量减少玻璃弯曲
10. 大组件采用4毫米玻璃，以减少弯曲，增加强度
11. 搬运周转车改为玻璃垂直放置
12. 不允许＞50℃时装框
13. 返修时不允许互连条对接
14. 散包电池必须重新分选测试，凑成整包后再做组件
15. 库存超过一定期限的电池在做组件前应经过二次分选测试
16. 测试时，组件一定要在规定温度范围内
17. 给出发现曲线异常后的处理方法，防止不良组件流到客户手中
18. 电池先光衰减后再分选测试（正在试验实施中）
虽然采取了以上部分措施，目前曲线异常依然存在，很多组件都有不同程度的热斑，有些措施实施起来有些难度，进展还需要时间和相关设备，还有措施实施的还不彻底。
如何保证每个组件都用一包72片或54片同一档次的电池，且不会衰减，仍然需要持续改进。
光伏组件的热斑效应和试验方法
热斑耐久试验：
热斑效应可导致电池局部烧毁形成暗斑、焊点熔化、封装材料老化等永久性损坏，是影响光伏组件输出功率和使用寿命的重要因素，甚至可能导致安全隐患。
因此，IEC 61215:2005《地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定性》专门设置了热斑耐久试验，以考核光伏组件经受热斑加热效应的能力。
热斑耐久试验过程包括最坏情况的确定、5小时热斑试验以及试验后的诊断测量，过程分为以下4 个步骤。
1、选定最差电池
由于受到检测时间和成本的限制，热斑耐久试验不能针对组件中的每一个电池进行。
因此，正式试验之前先比较和选择热斑加热效应最显著的电池。
具体方法是，在一定光照条件下，将组件短路，依次遮挡每个电池，被遮光后稳定温度最高者为最差电池片。
电池温度可以用热成像仪等仪器测量。
对于串联-并联-串联连接方式的大型组件，标准允许随机选择其中30%的电池进行比较。
对于串联和串联-并联连接方式的组件，IEC61215 标准给出了两种快速的方法。
第一种方法是：将组件短路，不遮光，直接寻找稳定工作温度最高的电池。
第二种方法是：将组件短路，依次遮挡每个电池，选择遮光后组件短路电流减少最大的电池。
不过大部分推荐采用第二种方法，这主要是考虑到测量短路电流精度较高，测量结果可以用于下一个步骤的判断，而且短路电流跟失谐电池消耗的功率有直接关系。
2、确定最坏遮光比例
选定最差电池之后，还要确定在何种遮光比例下热斑的温度最高。
即用一组遮光增量为5%的一组不透明盖板，逐渐减少对该电池的遮光面积，监测电池被遮部位背面的稳定温度，看何时达到最高温度。
目前最常见的电池规格有
156mm*156mm 和125mm*125mm 两种，因此实验室需要准备两组不透明盖板。
以上两个步骤所使用的辐射源，可以是稳态太阳模拟器或自然阳光，辐照度不低于700W/m2，不均匀度不超过±2%，瞬时稳定度在±5%以内。
如果气候条件允许，可优先选择自然阳光。
南方的实验室在这方面优势明显。
3、5小时热斑耐久试验
标准要求辐射源为C 类或更好的稳态太阳模拟器或自然阳光，其辐照度为1000W/m2±10%。
实际上自然阳光很难在5 小时的长时间内保持10%的稳定度，因此须采用稳态太阳模拟器。
光谱近似日光的氙灯是最佳选择，全光谱金卤灯也可以满足光谱要求。
须注意灯阵列的设计，使测试平面的辐照不均匀度小于±10%；同时配备稳压电源，保证试验期间辐照不稳定度小于10%。
4、试验后的诊断测量
组件经过热斑耐久试验之后，首先进行外观检查，对任何裂纹、气泡或脱层等情况进行记录或照相。
如果发现严重外观缺陷，则视为不合格。
如果存在外观缺陷但不属于严重外观缺陷，则对另外2 块电池重复热斑耐久试验。
试验后不再发现外观缺陷，则算合格。
此外，组件在标准试验条件下的最大输出功率Pm 的衰减不能超过5%；绝缘电阻应满足初始试验的同样要求。
总结：
解决热斑效应问题的通常做法，是在组件上加装旁路二极管。
通常情况下，旁路二极管处于反偏压，不影响组件正常工作。
当一个电池被遮挡时，其他电池促其反偏成为大电阻，此时二极管导通，总电池中超过被遮电池光生电流的部分被二极管分流，从而避免被遮电池过热损坏。
光伏组件中一般不会给每个电池配一个旁路二极管，而是若干个电池为一组配一个。
此时被遮挡电池只影响其所在电池组的发电能力。