光伏组件隐裂的成因、危害及预防措施_图文 48页PPT文档
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Huanghe Hydropower Solar Industry Technology Co.,Ltd.
隐裂的成因-安装
黄河水电光伏产业技术有限公司
Huanghe Hydropower Solar Industry Technology Co.,Ltd.
一、光伏组件隐裂的成因
隐裂的成因-安装
二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
黄河水电光伏产业技术有限公司
Huanghe Hydropower Solar Industry Technology Co.,Ltd.
二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
隐裂对组件功率影响测试分析
一般情况下，隐裂对组件功率影响并不特别严重。（低于工信部行业规范
要求的多晶硅电池组件衰减率在2年内分别不高于4.2%）；但组件一旦产生
隐裂，且在安装过程中受到外力的作用下极易进一步扩大，最终会对功率
和可靠性造成影响。
黄河水电光伏产业技术有限公司
隐裂的表现
线பைடு நூலகம்隐裂
十字隐裂
片状隐裂
缺角
碎片
黄河水电光伏产业技术有限公司
Huanghe Hydropower Solar Industry Technology Co.,Ltd.
一、光伏组件隐裂的成因
一、光伏组件隐裂的成因
黄河水电光伏产业技术有限公司
Huanghe Hydropower Solar Industry Technology Co.,Ltd.
隐裂的成因-存储运输
组件运输环节
叉车司机暴力装卸 运输车辆大幅度颠簸 二次倒运
黄河水电光伏产业技术有限公司
Huanghe Hydropower Solar Industry Technology Co.,Ltd.
一、 光伏组件隐裂的成因
隐裂的成因-存储运输
黄河水电光伏产业技术有限公司
一、光伏组件隐裂的成因
隐裂的判定标准
项目
图例
不合格判定标准
线状隐裂
造成的电池损失面积＞5%的隐裂纹及其延长 线，同一组件上＞3处或同一电池上＞2处
十字隐裂 片状隐裂
造成的电池损失面积＞5%的隐裂纹及其延长 线，同一组件上＞6处或同一电池上＞3处
单片电池隐裂面积大于12cm²的片状隐裂，同 一组件上＞5片
黄河水电光伏产业技术有限公司
Huanghe Hydropower Solar Industry Technology Co.,Ltd.
二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
隐裂对电池片功率影响理论分析
对于在同一的细栅区域，隐裂围成封闭图形，如下图所示，封闭图形面 积是否成为失效面积，需要根据隐裂的类型判断：
黄河水电光伏产业技术有限公司
Huanghe Hydropower Solar Industry Technology Co.,Ltd.
二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
隐裂对电池片功率影响理论分析
电池片中电流传输路径为：细栅线收集电池片产生的电流传导至主栅线 ，再通过汇流带和接线盒引出。电池片的电流与电池片的发电面积成正 比。如果隐裂导致部分电流无法传至主栅线，使电池片形成失效面积；
一、光伏组件隐裂的成因
隐裂的成因
包装储存
运输
生产
设计
组件生产及发电环节
安装 运维
组件隐裂？
黄河水电光伏产业技术有限公司
Huanghe Hydropower Solar Industry Technology Co.,Ltd.
一、光伏组件隐裂的成因
隐裂的成因-生产
电池片生产环节
高温工序后内应力没有完全释放 电池片包装运输搬运
组件搬运
U型隐裂：单人 背组件产生
平行分布：人为 踩踏等
黄河水电光伏产业技术有限公司
Huanghe Hydropower Solar Industry Technology Co.,Ltd.
一、光伏组件隐裂的成因
隐裂的成因-安装
组件安装完成后应紧固螺栓，避免组件在大风气候下不停晃动。
黄河水电光伏产业技术有限公司
针对不同的安装条件形成有指导意义的安装作业指导书； 大部分施工单位没有专业的施工队伍，由当地民工临时组建的队伍较为常见，且民工流动性 大，对组件无基础认识，在施工前亦未对施工队伍进行培训，整个过程中的质量控制点掌握较差。
运维
运维单位经过多年经验摸索，趋于规范化，达到标准化作业。
从影响组件质量因素的整个环节分析来看，组件的安装质量是整个组件质量把控中最 为薄弱的环节，也是电站组件质量容易产生问题的环节。
光伏组件隐裂的成因、影响 及预防
黄河水电光伏产业技术有限公司
黄河水电光伏产业技术有限公司
Huanghe Hydropower Solar Industry Technology Co.,Ltd.
目录
1 光伏组件隐裂的成因 2 隐裂对组件功率及其发电量的影响 3 光伏组件隐裂的检测 4 光伏组件隐裂的预防
黄河水电光伏产业技术有限公司
Huanghe Hydropower Solar Industry Technology Co.,Ltd.
二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
隐裂对电池片功率影响理论分析
对于十字隐裂，如果交叉点在主栅线上，且未与电池边缘形成无主栅线通过的封 闭图形，则不会形成失效面积，如左图所示。 如果交叉点不在主栅线上，如右图，即使产生了上一条中会产生失效面积的隐裂 类型（电池顶部隐裂），因隐裂自身并未形成封闭图形，仍可通过较远的细栅输出 电流，但输出能力下降、EL图像变暗。
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二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
隐裂对组件功率影响测试分析
黄河水电光伏产业技术有限公司
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光伏组件隐裂的成因
隐裂的成因
设计、生产、包装储存
目前，光伏组件在生产过程中质量要求和质量管理已经基本规范，且随着客户对质量要求的 不断提升和工艺优化，这个环节的质量保障较为充分。
运输、安装
电池是一个PN结，其产生电压为PN结的结电压，如果隐裂导致形成失 效面积，其部分电流无法传至主栅线，使电池电流短路电流变小，从而 使得组件输出功率变小；
判断隐裂是否使电池形成失效面积的主要依据是隐裂是否阻断了电流由 细栅线到主栅线的传输途径。
黄河水电光伏产业技术有限公司
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光伏组件隐裂的成因
隐裂的定义
隐裂是指当电池片（组件）受到较大的机械或热应力时，使电池单元产 生肉眼不易察觉的隐性裂纹，但可能造成电池片部分毁坏或电流缺失。
隐裂用肉眼无法辨认，但会在EL测试时显示出明显的、具有明暗差异的 纹路。
隐裂与热斑不同，隐裂只是可能导致电池断路，从而影响功率输出；而 热斑则是电池因遮挡等导致的短路，使得电池片变成了负载，从而造成 产生局部发热的现象。
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一、光伏组件隐裂的成因
成后也会对组件的隐裂特性进行抽检，光伏组件在生产过程中质量要求和质量管理
已经基本规范。
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一、光伏组件隐裂的成因
隐裂的成因-存储运输
组件运输环节
组件箱体变形、长期雨水浸透 、组件来回搬运等造成箱体歪 斜，使箱体内单块组件具有活 动空间，搬运过程中的组件晃 动易造成对角式隐裂
量；黑心程度小于图一，片数不计。
工艺污染 断栅 过焊
单片电池污染面积<1/3，污染片不超过8片。
1、单片断栅面积2%以内，片数不计； 2、单片断栅面积2%--10%，断栅片数占组件总 片数比例<30％； 3、不存在单片断栅面积大于10%的电池片。
不存在过焊
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一、光伏组件隐裂的成因
隐裂的判定标准
项目
图例
不合格判定标准
碎片
面积＞8mm²的单片电池碎片，同一组件上＞6片 。
缺角 功率混档
短路
面积＞6mm²的缺角，同一组件上＞5片。
托盘强度不够，在组件搬运过 程中托盘变形，使得组件表面 产生受力，导致电池片产生网 状隐裂
组件包装箱倾斜导致整体对角式隐裂
托盘强度不够表面导致网状隐裂
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一、 光伏组件隐裂的成因
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二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
隐裂对组件功率影响理论分析
损坏电池片
导通
不导通
不导通
1）整个线路电流将由最小电流电池片决定（损坏电池），若某片损坏程度严重，不发电 形成负载，旁路二极管导通，此时该串电池片被短路； 2）如果2串电池串并联的旁路二极管导通，此时组件中输出的电流、电压为其他4串的输 出（电流输出不变，电压输出降低），整个组件的输出功率降低。
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二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
隐裂对组件功率影响理论分析
不导通
不导通
不导通
1）组件一般两串电池片（20片）并联一个二极管； 2）当电池片正常工作时，旁路二极管反向截止，对电路不产生任何作用。
高档位电池片混入低档位组件中大于3片，根据组 件功率判断
不存在短路现象
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一、光伏组件隐裂的成因
隐裂的判定标准
项目 黑心片
图例
不合格判定标准
黑心程度不超过图二，单片电池黑心面积占整 片电池面积比例<25%，黑心片数量<15%组件数
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二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
隐裂对组件功率影响实际测试结果-电站现场测试结果
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组件搬运
组件安装过程中应避免单人背组件、头部顶组件，在组件安装过程中踩踏组件。 组件安装应遵循自上而下，自左而右的顺序。 黄河水电光伏产业技术有限公司
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一、光伏组件隐裂的成因
隐裂的成因-安装
组件生产环节
串焊接时主栅线有焊锡渣或其他异物残留，接触式焊接导致线性或十字隐裂 电池片上有焊锡渣或其他异物，层压时受力导致线性或十字隐裂 组框时受力产生隐裂 传输过程受力过大产生隐裂 清洗表面时用力过大产生隐裂 暴力传输、暴力翻转、压组件过程产生隐裂
目前，一线组件厂家组件在层压前、层压后对组件的隐裂进行全检，在成品完
二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
隐裂对电池片功率影响理论分析
判断隐裂是否使电池片形成失效面积的主要依据是隐裂是否阻断了电流 由细栅线到主栅线的传输途径。
单条线状隐裂不会产生失效面积，即使隐裂贯通电池片，如左图。继续推断可得，电池片以 主栅线为界划分为4个不同的细栅线区域（以下简称细栅区域），每个区域只有一条隐裂也不会 产生失效面积，如右图。
隐裂的成因-安装
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一、光伏组件隐裂的成因
隐裂的成因-安装
二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
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二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
隐裂对组件功率影响测试分析
一般情况下，隐裂对组件功率影响并不特别严重。（低于工信部行业规范
要求的多晶硅电池组件衰减率在2年内分别不高于4.2%）；但组件一旦产生
隐裂，且在安装过程中受到外力的作用下极易进一步扩大，最终会对功率
和可靠性造成影响。
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隐裂的表现
线பைடு நூலகம்隐裂
十字隐裂
片状隐裂
缺角
碎片
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一、光伏组件隐裂的成因
一、光伏组件隐裂的成因
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隐裂的成因-存储运输
组件运输环节
叉车司机暴力装卸 运输车辆大幅度颠簸 二次倒运
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一、 光伏组件隐裂的成因
隐裂的成因-存储运输
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一、光伏组件隐裂的成因
隐裂的判定标准
项目
图例
不合格判定标准
线状隐裂
造成的电池损失面积＞5%的隐裂纹及其延长 线，同一组件上＞3处或同一电池上＞2处
十字隐裂 片状隐裂
造成的电池损失面积＞5%的隐裂纹及其延长 线，同一组件上＞6处或同一电池上＞3处
单片电池隐裂面积大于12cm²的片状隐裂，同 一组件上＞5片
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二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
隐裂对电池片功率影响理论分析
对于在同一的细栅区域，隐裂围成封闭图形，如下图所示，封闭图形面 积是否成为失效面积，需要根据隐裂的类型判断：
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二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
隐裂对电池片功率影响理论分析
电池片中电流传输路径为：细栅线收集电池片产生的电流传导至主栅线 ，再通过汇流带和接线盒引出。电池片的电流与电池片的发电面积成正 比。如果隐裂导致部分电流无法传至主栅线，使电池片形成失效面积；
一、光伏组件隐裂的成因
隐裂的成因
包装储存
运输
生产
设计
组件生产及发电环节
安装 运维
组件隐裂？
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一、光伏组件隐裂的成因
隐裂的成因-生产
电池片生产环节
高温工序后内应力没有完全释放 电池片包装运输搬运
组件搬运
U型隐裂：单人 背组件产生
平行分布：人为 踩踏等
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一、光伏组件隐裂的成因
隐裂的成因-安装
组件安装完成后应紧固螺栓，避免组件在大风气候下不停晃动。
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针对不同的安装条件形成有指导意义的安装作业指导书； 大部分施工单位没有专业的施工队伍，由当地民工临时组建的队伍较为常见，且民工流动性 大，对组件无基础认识，在施工前亦未对施工队伍进行培训，整个过程中的质量控制点掌握较差。
运维
运维单位经过多年经验摸索，趋于规范化，达到标准化作业。
从影响组件质量因素的整个环节分析来看，组件的安装质量是整个组件质量把控中最 为薄弱的环节，也是电站组件质量容易产生问题的环节。
光伏组件隐裂的成因、影响 及预防
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目录
1 光伏组件隐裂的成因 2 隐裂对组件功率及其发电量的影响 3 光伏组件隐裂的检测 4 光伏组件隐裂的预防
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二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
隐裂对电池片功率影响理论分析
对于十字隐裂，如果交叉点在主栅线上，且未与电池边缘形成无主栅线通过的封 闭图形，则不会形成失效面积，如左图所示。 如果交叉点不在主栅线上，如右图，即使产生了上一条中会产生失效面积的隐裂 类型（电池顶部隐裂），因隐裂自身并未形成封闭图形，仍可通过较远的细栅输出 电流，但输出能力下降、EL图像变暗。
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二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
隐裂对组件功率影响测试分析
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光伏组件隐裂的成因
隐裂的成因
设计、生产、包装储存
目前，光伏组件在生产过程中质量要求和质量管理已经基本规范，且随着客户对质量要求的 不断提升和工艺优化，这个环节的质量保障较为充分。
运输、安装
电池是一个PN结，其产生电压为PN结的结电压，如果隐裂导致形成失 效面积，其部分电流无法传至主栅线，使电池电流短路电流变小，从而 使得组件输出功率变小；
判断隐裂是否使电池形成失效面积的主要依据是隐裂是否阻断了电流由 细栅线到主栅线的传输途径。
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光伏组件隐裂的成因
隐裂的定义
隐裂是指当电池片（组件）受到较大的机械或热应力时，使电池单元产 生肉眼不易察觉的隐性裂纹，但可能造成电池片部分毁坏或电流缺失。
隐裂用肉眼无法辨认，但会在EL测试时显示出明显的、具有明暗差异的 纹路。
隐裂与热斑不同，隐裂只是可能导致电池断路，从而影响功率输出；而 热斑则是电池因遮挡等导致的短路，使得电池片变成了负载，从而造成 产生局部发热的现象。
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一、光伏组件隐裂的成因
成后也会对组件的隐裂特性进行抽检，光伏组件在生产过程中质量要求和质量管理
已经基本规范。
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一、光伏组件隐裂的成因
隐裂的成因-存储运输
组件运输环节
组件箱体变形、长期雨水浸透 、组件来回搬运等造成箱体歪 斜，使箱体内单块组件具有活 动空间，搬运过程中的组件晃 动易造成对角式隐裂
量；黑心程度小于图一，片数不计。
工艺污染 断栅 过焊
单片电池污染面积<1/3，污染片不超过8片。
1、单片断栅面积2%以内，片数不计； 2、单片断栅面积2%--10%，断栅片数占组件总 片数比例<30％； 3、不存在单片断栅面积大于10%的电池片。
不存在过焊
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一、光伏组件隐裂的成因
隐裂的判定标准
项目
图例
不合格判定标准
碎片
面积＞8mm²的单片电池碎片，同一组件上＞6片 。
缺角 功率混档
短路
面积＞6mm²的缺角，同一组件上＞5片。
托盘强度不够，在组件搬运过 程中托盘变形，使得组件表面 产生受力，导致电池片产生网 状隐裂
组件包装箱倾斜导致整体对角式隐裂
托盘强度不够表面导致网状隐裂
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一、 光伏组件隐裂的成因
黄河水电光伏产业技术有限公司
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二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
隐裂对组件功率影响理论分析
损坏电池片
导通
不导通
不导通
1）整个线路电流将由最小电流电池片决定（损坏电池），若某片损坏程度严重，不发电 形成负载，旁路二极管导通，此时该串电池片被短路； 2）如果2串电池串并联的旁路二极管导通，此时组件中输出的电流、电压为其他4串的输 出（电流输出不变，电压输出降低），整个组件的输出功率降低。
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二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
隐裂对组件功率影响理论分析
不导通
不导通
不导通
1）组件一般两串电池片（20片）并联一个二极管； 2）当电池片正常工作时，旁路二极管反向截止，对电路不产生任何作用。
高档位电池片混入低档位组件中大于3片，根据组 件功率判断
不存在短路现象
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一、光伏组件隐裂的成因
隐裂的判定标准
项目 黑心片
图例
不合格判定标准
黑心程度不超过图二，单片电池黑心面积占整 片电池面积比例<25%，黑心片数量<15%组件数
Huanghe Hydropower Solar Industry Technology Co.,Ltd.
二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
隐裂对组件功率影响实际测试结果-电站现场测试结果
黄河水电光伏产业技术有限公司
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组件搬运
组件安装过程中应避免单人背组件、头部顶组件，在组件安装过程中踩踏组件。 组件安装应遵循自上而下，自左而右的顺序。 黄河水电光伏产业技术有限公司
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一、光伏组件隐裂的成因
隐裂的成因-安装
组件生产环节
串焊接时主栅线有焊锡渣或其他异物残留，接触式焊接导致线性或十字隐裂 电池片上有焊锡渣或其他异物，层压时受力导致线性或十字隐裂 组框时受力产生隐裂 传输过程受力过大产生隐裂 清洗表面时用力过大产生隐裂 暴力传输、暴力翻转、压组件过程产生隐裂
目前，一线组件厂家组件在层压前、层压后对组件的隐裂进行全检，在成品完
二、隐裂对组件功率及其发电量 的影响
隐裂对电池片功率影响理论分析
判断隐裂是否使电池片形成失效面积的主要依据是隐裂是否阻断了电流 由细栅线到主栅线的传输途径。
单条线状隐裂不会产生失效面积，即使隐裂贯通电池片，如左图。继续推断可得，电池片以 主栅线为界划分为4个不同的细栅线区域（以下简称细栅区域），每个区域只有一条隐裂也不会 产生失效面积，如右图。