多晶硅光伏组件功率衰减的原因分析以及优化措施

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光伏发电系统中的能量损耗分析与优化

光伏发电系统中的能量损耗分析与优化

光伏发电系统中的能量损耗分析与优化随着可再生能源的快速发展,光伏发电系统作为一个重要的可再生能源技术,在能源转型方面起着举足轻重的作用。

然而,在光伏发电系统中,能量损耗是一个不可忽视的问题。

如何减少能量损耗,提高光伏发电系统的效率,成为当前研究的热点之一。

本文将对光伏发电系统中的能量损耗进行分析,并提出相关的优化措施。

光伏发电系统中的能量损耗主要包括光电转换损耗、电压损耗、电流损耗和温度损耗。

首先,光电转换损耗是指光能转化为电能时的损耗。

该损耗主要与光伏电池的电光转换效率有关。

目前,常用的光伏电池技术包括单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池等。

不同的光伏电池技术对应着不同的光电转换效率。

通过选择合适的光伏电池技术,可以有效地减少光电转换损耗。

其次,电压损耗是指在光伏发电系统中,由于电流通过电阻、电连接线等电器元件时产生的能量损耗。

为了减少电压损耗,可以采用低电阻、高电导的导线和电器元件,以减小电阻对电流的影响。

此外,优化光伏阵列的布局,合理选择光伏模块的串并联方式,也能有效降低电压损耗。

电流损耗是指光伏发电系统中,由于电流通过光伏电池本身产生的能量损耗。

电流损耗主要与光伏电池的内部电阻有关。

因此,减少光伏电池的内部电阻,可以降低电流损耗。

一种常见的优化方法是利用串/并联的方式组织光伏电池,使光伏电池的电流和电压均匀分布,从而减小内部电阻对电流的影响。

此外,温度也是影响光伏发电系统效率的重要因素。

光伏发电系统在运行过程中会产生热量,如果不能有效地散热,会导致光伏电池温度升高,从而降低光伏电池的转换效率。

因此,合理设计光伏电池的散热系统,提高光伏电池的散热效果,可以有效减少温度损耗。

为了进一步优化光伏发电系统中的能量损耗,可以综合考虑上述措施,并结合光伏系统的实际情况进行优化设计。

例如,在选用光伏电池时,可以根据太阳辐照强度和光伏电池的负载特性,选择合适的光伏电池技术和电池布局方式。

对于光伏阵列的布局,可以根据地面空间或屋顶空间的限制,以及电网接入条件,合理选择光伏模块的串并联方式。

光伏组件功率的衰减分析

光伏组件功率的衰减分析

光伏组件功率的衰减分析
在实际中,光伏组件在制造出来后就一直处于衰减的状态,不过在包装内未见光时衰减非常慢,一旦开始接受太阳光照射后,衰减会急剧加快,衰减一定比例后逐渐稳定下来,如图4-1所示的第一年衰减曲线模型示意图:
图4-1 光伏组件第一年衰减曲线模型
图4-1中第一年3%的总衰减数据取自正泰太阳能多晶硅组件的25年衰减保证当中,其25年衰减保证如图4-2所示,
图4-2 光伏组件衰减曲线
从图4-2中可以看出第一年光伏组件最大衰减值为3%,后面24年每年衰减值为0.7%。

光伏组件问题系列总结——组件功率衰减原因分析

光伏组件问题系列总结——组件功率衰减原因分析

光伏组件问题系列总结——组件功率衰减原因分析光伏组件问题系列总结——组件功率衰减原因分析一、绪论在光伏行业发展形势一片大好情况下,光伏行业也出现了一些问题,其中光伏组件功率衰减幅度较大问题,对电站运营商及组件厂商影响都比较大。

本文试图从多个方面分析组件功率衰减的原因,尽量在生产中避免,提高组件质量,以减少电站运营商的投诉,提高自身声誉。

二、原因分析目前市场上主流的晶体硅光伏组件是由钢化玻璃、EVA、晶体硅电池片、背板、铝边框、接线盒、硅胶等原辅材通过一定的封装工艺,加工制作而成。

组件功率衰减是指光伏组件随着光照时间的增长,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及老化衰减;第二类是组件质量问题造成的功率非正常衰减;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。

三、光致衰减及老化衰减所谓光致衰减是指阳光的照射导致电池片功率下降的现象。

光伏组件光致衰减可分为两个阶段:初始光致衰减和老化衰减。

3.1初始光致衰减初始的光致衰减,即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降,但随后趋于稳定。

导致这一现象发生的主要原因是P型(掺硼)晶体硅片中的硼氧复合体降低了少子寿命。

通过改变P型掺杂剂,用稼代替硼能有效的减小光致衰减;或者对电池片进行预光照处理,是电池的初始光致衰减发生在组件制造之前,光伏组件的初始光致衰减就能控制在一个很小的范围之内,同时也提高组件的输出稳定性。

光致衰减更多的与电池片厂家有关,对于组件厂商的意义在于选择高质量的电池片来降低光致衰减带来的影响。

3.2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。

关于光伏组件功率衰减分析研究

关于光伏组件功率衰减分析研究

关于光伏组件功率衰减分析研究发表时间:2018-08-06T15:19:54.707Z 来源:《电力设备》2018年第11期作者:李宁良罗婷吴月旺曹红亮周芬肖琳[导读] 摘要: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。

(湖南兴业太阳能科技有限公司 411201)摘要: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。

关键词:光伏组件;输出功率;初始衰减;老化衰减随着光伏电站运营时间的不断增长,发电量会发生不同程度的减少,光伏组件是光伏发电的核心部件,光伏组件发电功率衰减直接影响到整个光伏电站的发电效率。

目前,我国大多数集中式光伏电站未定期开展光伏组件功率衰减的测试工作,部分开展测试工作的光伏电站出于保密很少公开数据,这不利于光伏组件功率衰减特性的研究。

相比德国、美国、日本等光伏应用较早的国家,我国在数据统计、长期跟踪、检测检验、加速老化测试等方面的研究相当匮乏。

本文介绍了光伏组件发电功率衰减测试的标准及方法,并对光伏组件发电功率衰减测试工作进行了展望。

1.光伏组件发电功率衰减测试标准按照光伏产业链来划分,光伏标准大致可以分为基础通用标准、光伏制造设备标准、光伏材料标准、光伏电池和组件标准、光伏部件标准、光伏系统标准和光伏应用标准七大类。

中国现行有效的光伏标准共计120项,其中国家标准72项,行业标准41项,其他标准7项,已形成了光伏产业标准体系的基本框架,现行的光伏标准主要集中在太阳能电池和组件标准、电池基体材料标准以及应用标准方面,光伏设备标准、光伏材料标准、光伏部件标准和光伏应用标准以自主制定为主,而电池和组件标准以及光伏系统标准以转化IEC标准为主,光伏组件发电功率衰减测试标准主要参考国际电工委员会标准IEC60904、IEC61215与IEC61852。

晶体硅太阳能电池光致衰减效应及其应对措施

晶体硅太阳能电池光致衰减效应及其应对措施

晶体硅太阳能电池光致衰减效应及其应对措施晶体硅太阳能电池是目前应用最广泛的太阳能电池技术之一,具有高效转换率、稳定性好等优点。

然而,长时间的工作会导致晶体硅太阳能电池出现光致衰减效应,从而降低其光电转换效率。

本文将重点介绍晶体硅太阳能电池光致衰减效应的原因和机制,并探讨一些应对措施。

晶体硅太阳能电池光致衰减效应是指太阳能电池在长时间工作后,其光电转换效率逐渐下降的现象。

这主要是由于晶体硅材料在光照条件下发生一系列的物理和化学变化所导致的。

光致衰减效应是晶体硅太阳能电池不可避免的现象,但可以通过一些措施来减缓其发展速度,提高电池的使用寿命。

光致衰减效应的主要原因之一是晶体硅材料中的氧原子与硅原子形成的氧化物缺陷。

这些缺陷会吸收光子能量,并损失在光电转换过程中产生的电子能量。

此外,晶体硅材料中的杂质和缺陷也会对光致衰减效应起到一定的影响。

这些杂质和缺陷会引起电子的重新组合和能量损失,从而降低电池的效率。

针对晶体硅太阳能电池光致衰减效应,目前有一些应对措施可以采取。

首先,可以通过选择合适的材料来减少光致衰减效应。

例如,可以选择掺杂有抗衰减效应的杂质的晶体硅材料,如锗、磷等。

这些杂质可以降低氧化物缺陷的形成和影响,从而减轻光致衰减效应。

改变电池的结构也是一种有效的减轻光致衰减效应的方法。

例如,可以利用反射层和抗反射涂层来增加光的入射量,提高光电转换效率。

同时,可以采用多层结构或堆叠结构来分散光致衰减效应,减少杂质和缺陷对电池性能的影响。

定期对晶体硅太阳能电池进行清洁和维护也是减轻光致衰减效应的重要措施。

尘埃、污染物等附着在电池表面会减弱光的透过性,影响光电转换效率。

因此,定期清洁电池表面可以保持较高的光吸收和转换效率。

除了上述措施外,研究人员还在开展其他一些应对光致衰减效应的研究。

例如,可以通过控制电池的工作温度和湿度来减轻光致衰减效应。

此外,利用新型材料和工艺技术也是未来的发展方向,可以提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率,减轻光致衰减效应。

光伏组件单晶硅和多晶硅的衰退率

光伏组件单晶硅和多晶硅的衰退率

光伏组件单晶硅和多晶硅的衰退率光伏组件是一种将太阳能转化为电能的装置,其核心部件是光伏电池。

而在光伏电池的制造中,最常用的两种材料为单晶硅和多晶硅。

这两种材料在光伏组件中的使用有着各自的特点和优势。

但是随着时间的推移,光伏组件的性能衰退是不可避免的现象。

本文将探讨光伏组件中单晶硅和多晶硅的衰退率以及其对光伏系统的影响。

1. 表面缺陷在制造过程中,光伏电池表面的缺陷问题无法完全避免,这些表面缺陷会影响电池的性能。

然而,相比之下,多晶硅光伏电池的表面缺陷要多于单晶硅光伏电池。

这导致多晶硅光伏电池的衰退率较高,而单晶硅光伏电池的衰退率相对较低。

2. 光伏组件的温度影响光伏组件的温度对其性能衰退有着重要影响。

随着温度的升高,光伏组件的效率会下降。

根据研究,多晶硅光伏组件的衰退率在高温环境下要高于单晶硅光伏组件。

这意味着,在高温条件下,多晶硅光伏组件的性能衰退更为严重。

3. 光照强度和衰退光照强度是光伏组件性能衰退的另一个重要因素。

当光照强度增加时,光伏组件的性能衰退速度会加快。

然而,多晶硅光伏组件在高光照条件下的衰退率要高于单晶硅光伏组件。

这意味着,在高光照条件下,多晶硅光伏组件的性能衰退更为显著。

4. 其他因素的影响除了上述因素外,还有其他一些因素可能会对光伏组件的衰退率产生影响。

光伏组件所处的环境和气候条件、光伏电池中的杂质和缺陷等。

这些因素可能导致光伏组件的性能衰退率有所差异。

总结回顾:综合以上讨论,单晶硅和多晶硅光伏组件在衰退率上存在一定的差异。

根据研究结果显示,多晶硅光伏组件的衰退率普遍要高于单晶硅光伏组件。

这是由于多晶硅光伏电池制造过程中存在较多的表面缺陷,同时在高温和高光照等条件下,多晶硅光伏组件的衰退速度也会更快。

然而,需要指出的是,光伏组件的衰退是一个渐进的过程,并不会立即导致性能的明显下降。

通过科学的监测和维护,可以有效延缓光伏组件的衰退速度,从而保证光伏系统的长期性能稳定。

个人观点和理解:作为一种可再生能源发电技术,光伏发电在当今世界的能源转型中起着重要的作用。

光伏组件衰减及系统效率下降原因分析

光伏组件衰减及系统效率下降原因分析

光伏组件衰减及系统效率下降原因分析光伏组件虽然使用寿命可达25-30年,但随着使用年限增长,组件功率会衰减,会影响发电量。

另外,系统效率对发电量的影响更为重要。

一、组件的衰减光致衰减也称S-W效应。

a-Si∶H薄膜经较长时间的强光照射或电流通过,在其内部将产生缺陷而使薄膜的性能下降,称为StaEbler-Wronski效应(D.L.Staebler和C.R.Wronski最早发现。

个人认为光伏组件的衰减实际就是硅片性能的衰减,首先硅片在长期有氧坏境中会发生缓慢化学反应被氧化,从而降低性能,这是组件长期衰减的主要原因;在真空成型过程中会以一定比例掺杂硼(空穴)和磷(给体),提高硅片的载流子迁移率,从而提高组件性能,但是硼作为缺电子原子会与氧原子(给体)发生复合反应,降低载流子迁移率,从而降低组件的性能,这是组件第一年衰减2%左右的主要原因。

组件的衰减分为:1、由于破坏性因素导致的组件功率骤然衰减,破坏性因素主要指组件在焊接过程中焊接不良、封装工艺存在缺胶现象,或者由于组件在搬运、安装过程中操作不当,甚至组件在使用过程中受到冰雹的猛烈撞击而导致组件内部隐裂、电池片严重破碎等现象;2、组件初始的光致衰减,即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降,但随后趋于稳定,一般来说在2%以下;3、组件的老化衰减,即在长期使用中出现的极缓慢的功率下降现象,每年的衰减在0.8%,25年的衰减不超过20%;25年的效率质保已经在日本和德国两家光伏公司的组件上得到证实。

2012年以后国内光伏组件已经基本能够达到要求,生产光伏组件的设备及材料基本采用西德进口。

二、系统效率个人认为系统效率衰减可以不必考虑,系统效率的降低,我们可以通过设备的局部更新或者维护达到要求,就如火电站,水电站来说,不提衰减这一说法。

影响发电量的关键因素是系统效率,系统效率主要考虑的因素有:灰尘、雨水遮挡引起的效率降低、温度引起的效率降低、组件串联不匹配产生的效率降低、逆变器的功率损耗、直流交流部分线缆功率损耗、变压器功率损耗、跟踪系统的精度等等。

光伏组件单晶硅和多晶硅的衰退率

光伏组件单晶硅和多晶硅的衰退率

在撰写这篇文章之前,首先需要了解光伏组件单晶硅和多晶硅的衰退率是什么意思。

光伏组件单晶硅和多晶硅的衰退率是指光伏组件在使用一定时间后,其发电能力与初始时相比所出现的衰退比率。

衰退率的大小直接影响着光伏组件的发电效率和使用寿命,因此对于光伏发电系统的运行和维护至关重要。

为了更好地深入探讨光伏组件单晶硅和多晶硅的衰退率,本文将从以下几个方面展开论述:1.单晶硅和多晶硅的特点及应用2.光伏组件的衰退机制3.衰退率的影响因素4.如何降低衰退率5.个人观点和总结1. 单晶硅和多晶硅的特点及应用单晶硅和多晶硅是目前光伏组件中常用的材料,它们都具有良好的光电转换性能和稳定性。

单晶硅具有晶粒尺寸大、结晶质量高的优点,适用于高效光伏电池的制造;而多晶硅则具有制造成本低、适应性强的特点,是大规模应用的主流材料。

在光伏组件中,单晶硅和多晶硅的应用各有优势,但都会受到衰退率的影响。

2. 光伏组件的衰退机制光伏组件的衰退主要包括光照衰减、温度衰减和芳龄衰减三个方面。

其中,光照衰减是指光照作用下光伏组件发电能力逐渐下降的现象,温度衰减是指光伏组件在高温环境下所引起的性能下降,而芳龄衰减则是指光伏组件在长时间使用后所出现的老化现象。

这些衰退机制是光伏组件衰退率增加的主要原因,需要通过有效的手段来降低影响。

3. 衰退率的影响因素光伏组件单晶硅和多晶硅的衰退率受多种因素影响,包括材料本身的品质、生产工艺的控制、环境条件等。

其中,光照强度、温度、湿度以及使用年限都会对衰退率产生重要影响。

因此在实际运行过程中,需要综合考虑这些因素,采取有效的措施来降低衰退率,延长光伏组件的使用寿命。

4. 如何降低衰退率为了降低光伏组件单晶硅和多晶硅的衰退率,可以从以下几个方面着手。

加强对材料的选择和质量控制,提高光伏组件的初始品质。

优化光伏组件的设计和生产工艺,提高其抗衰退能力。

加强光伏组件的运行和维护管理,合理规划光伏电站的运行策略。

加强对光伏组件衰退机制的深入研究,促进新材料和新技术的应用。

光伏组件功率衰减原因分析

光伏组件功率衰减原因分析

光伏组件衰减原因分析光伏组件是太阳能发电的关键元件,光伏组件功率衰减是指随着光照时间的增加,组件输出功率不断呈下降趋势的现象。

组件功率衰减直接关系到组件的发电效率。

国内组件的功率衰减与国外最好的组件相比,仍存在一定差距,因此研究组件功率衰减非常有必要。

组件功率衰减包括组件初始光致衰减、组件材料老化衰减及外界环境或破坏性因素导致的组件功率衰减。

外界环境导致功率衰减主要由光伏电站运营不当造成,可通过加强光伏电站的维护进行改善或避免;破坏性因素导致的组件功率衰减是由于组件明显的质量问题所致,在组件生产和电站安装过程对质量进行严格检验把控,可减少此类功率衰减的现象。

本文主要研究组件初始光致衰减及材料老化衰减。

1、组件初始光致衰减分析1.1、组件初始光致衰减原理分析组件初始光致衰减(LID)是指光伏组件在刚开始使用的几天其输出功率发生大幅下降,之后趋于稳定的现象。

普遍认为的衰减机理为硼氧复合导致,即由p型(掺硼)晶体硅片制作而成的光伏组件经过光照,其硅片中的硼、氧产生复合体,从而降低了其少子寿命。

在光照或注入电流条件下,硅片中掺入的硼、氧越多,则生成复合体越多,少子寿命越低,组件功率衰减幅度就越大。

1.2、组件初始光致衰减的实验分析本研究采用对比实验的办法,在背板、EVA、玻璃和封装工艺等条件完全一致情况下,采用两组电池片(一组经初始光照,另一组未经初始光照),分别将其编号为I和II。

同时,生产出的所有组件经质量全检及电致发光(EL)检测,确保质量完全正常。

实验过程条件确保完全一致,采用同一台太阳能模拟仪测量光伏组件I-V曲线。

分别取I和II光伏组件各3组进行试验,记录其在STC状态下的功率输出值。

随后,将I和II光伏组件放置于辐照总量为60kWh/m2(根据IEC61215的室外暴晒试验要求)的同一地点进行暴晒试验,分别记录其功率,结果见表1。

由表1可知,I组光伏组件整体功率衰减明显较II组低。

因此,可推测光伏组件的初始光致衰减主要取决于电池的初始光致衰减。

多晶硅组件的电位诱发衰减的成因及防治-最新文档

多晶硅组件的电位诱发衰减的成因及防治-最新文档

多晶硅组件的电位诱发衰减的成因及防治1 PID形成原因1.1 电池片内部的原因1.1.1 在多晶硅电池片在生产过程中,由于晶界的存在和晶体的生长的速度很快,晶粒大下不一,硅片晶界处杂质和浓度较高,导致硅片并联电阻、方阻、减反膜质量的均匀性较差,加之多晶硅晶粒、晶向的不一致性以及硅片分级过程中存在的有意、无意的品管差异,使硅片易产生体漏电流,致使组件在封装后不能较好的抗PID。

并联电阻减小填充因子减少,工作电压较少。

EL测试显示部分PN结短路1.1.2 固化后的EVA具有较好的弹性且能承受较大的气候变化,在现场环境中将硅片上盖下垫,利用层压机的真空层压技术粘合为一体,EVA在生产过程中添加了硅烷偶联剂,增强了组件的整体通光性并有效的防治外界环境变化对组件的影响。

EVA作为高分子材料在户外环境下长期使用,不可避免的会产生老化,性能逐渐降低,在光致衰减和电致衰减的双重作用下,导致透光率及输出功率下降。

品质较差的EVA或因层压质量和老化会使EVA产生脱层现象,导致空气和潮气从组件边缘渗透到组件内部,引起组件的电腐蚀,导致漏电流产生。

1.1.3 组件背板要求具有较好的机械强度,耐湿热老化的性能,耐紫外辐射性能,较好的电气绝缘阻隔性,较好的与EVA粘合性能。

因组价背板质量上存在差异,特别是电气绝缘阻隔性的降低,导致组件漏电流形成。

1.1.4 组价玻璃的主要成分是二氧化硅、纯碱、碳酸钙、氧化镁、氧化铝、碳和芒硝,组件硅片漏电流在高电场强度下通过EVA上方与组件玻璃中的钠、钙离子作用,对组件边框形成回路导致漏电流发生。

1.1.5 组件密封材料一般均使用室温硫化硅橡胶进行组件密封,室温硫化硅橡胶具有较好的耐温特性、耐侯性、电气绝缘性能、生理惰性、低表面张力性能,高温、高湿情况下,其绝缘功能下降,使组件玻璃通过边框与组件边框接地形成回路,使漏电流形成。

漏电流的途径主要经过玻璃I1,EVA与玻璃的界面I2,EVAI3与背板材料I4和边框密封材料到达边框形成回路。

光伏发电效率衰减率

光伏发电效率衰减率

光伏发电效率衰减率光伏发电是一种利用太阳能光电转换效应直接将太阳能转化为电能的技术。

然而,光伏发电系统的效率随着时间的推移会出现衰减,这是因为光伏组件在长时间的运行过程中会受到各种因素的影响,导致其电能转化效率下降。

本文将探讨影响光伏发电效率衰减的主要因素,并提出一些改善措施。

光伏组件的材料特性是影响效率衰减的关键因素之一。

目前常见的光伏组件主要有单晶硅、多晶硅和非晶硅等。

其中,单晶硅具有较高的光电转换效率,但在长时间的运行过程中容易受到光热应力和光热疲劳的影响,导致效率衰减较快。

多晶硅相对而言稳定性较好,但其晶界和晶粒边缘的缺陷会导致光电转换效率的降低。

非晶硅由于其非晶结构的特点,在长时间的运行中效率衰减较为缓慢。

因此,在设计光伏组件时,需要考虑材料的特性,选择合适的材料以降低效率衰减的速率。

光伏组件的温度对其效率衰减也有重要影响。

光伏组件在工作时会产生热量,而高温会导致组件内部电压下降,从而降低光电转换效率。

研究表明,光伏组件的温度每升高1摄氏度,效率就会下降0.5%至0.8%。

因此,合理设计光伏组件的散热系统,提高组件的散热效果,可以有效降低温度对效率的影响。

第三,光伏组件的光照强度和光谱分布也会影响其效率衰减。

光伏组件的光电转换效率随着光照强度的增加而增加,但当光照强度超过一定范围时,效率会饱和或下降。

此外,光伏组件对不同波长的光的吸收效率也不同,当光谱分布与组件的吸收谱不匹配时,效率也会下降。

因此,在光伏发电系统的设计和安装中,需要考虑光照强度和光谱分布的影响,优化组件的布局和朝向,以提高光伏发电系统的效率和性能。

光伏组件的污染和老化也会导致效率衰减。

光伏组件在长时间的运行中容易受到尘埃、雨水等污染物的积累,从而影响光的透过率和组件的吸收效率。

为了减缓光伏发电效率衰减的速率,研究人员提出了一些改善措施。

例如,可以通过改变光伏组件的接触电阻、增加光伏组件的厚度、改善光伏组件的表面反射等方式来提高光伏组件的效率和稳定性。

多晶硅太阳能光伏组件的光衰减与退化机制

多晶硅太阳能光伏组件的光衰减与退化机制

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组件功率损耗原因分析

组件功率损耗原因分析

组件功率损耗原因分析
8月21、22两日组件功率损耗较大,跟踪查找原因,主要有以下几个方面:
1、组件测试仪不准确
我们在对标准组件测试过程中发现,在没有改变任何测试条件下,每增加一次测试,组件功率就会减少0.5W左右。

我们对标准组件是每两小时校准一次,在这个过程中,测试组件的功率会逐步减小,功率损耗会增加。

2、电池片功率分散性较大
我们在库房领取17.4%-17.6%(2.69W)功率的电池片,从中抽取出1700片进行重新分选,分选结果:
通过上表可以看出:我们在制作组件时,没有对电池片进行重新分选,会造成不同功率的电池片组装在同一组件中。

组件中的电池片按串联的方式连接在一起,整个组件的工作电流受电流偏小的电池片的制约,导致功率损耗较大。

3、焊接方面
我们对叠层后的组件进行检查,发现部分组件有虚焊现象。

据操作员反映,最近的助焊剂挥发的较快,而且晾干后,颜色发白。

重新开启新的助焊剂(但为同一批次),效果一样。

为证实是否与助焊剂有关,已向采购提出申请,重新购买以前助焊效果较好的百达能,待购买后实验验证。

上个月报功率损耗时就已经发现,功率较高的电池片,组件损耗率大。

下一步我们将在以下几方面进行跟踪实验,以查明功率损耗原因。

一、电池
1、同一功率电池片,按重新分选和不分选做对比实验
2、同一功率电池片,按电流分档,同一电流与加入偏低电流一片做对比实验。

3、同一功率电池片,按V oc、Isc、Rs、Eff分档做对比实验。

二、焊带
不同规格、不同厂家做对比实验(同样规格,称重不同)
三、做原材料对比实验
工艺部、组件事业部、质检部
2012-08-27。

光伏衰减整改方案

光伏衰减整改方案

光伏衰减整改方案引言随着能源危机的加剧和环境保护意识的提高,光伏发电作为一种可再生能源的代表日益受到人们的关注。

然而,光伏发电系统在使用过程中会面临一定的衰减问题,即光伏组件输出功率随着使用时间的增加而逐渐下降。

为了保证光伏发电系统的长期稳定运行,需要采取适当的措施对光伏衰减问题进行整改,并制定相应的方案。

本文将从光伏衰减的原因入手,分析衰减程度的评估方法,提出光伏衰减整改的策略和具体措施,以期为解决光伏衰减问题提供参考和指导。

光伏衰减的原因光伏组件的输出功率衰减是由多种因素共同作用导致的。

主要原因包括光照强度变化、温度变化、湿度变化、污染物附着和组件老化等。

光照强度变化光照强度的变化是影响光伏组件输出功率衰减的主要因素之一。

随着光照强度的变化,光伏组件的输出电流和电压都会发生变化,进而影响输出功率。

特别是在日照不均匀的情况下,光伏组件的输出功率衰减会更加明显。

温度变化温度的变化也是光伏组件输出功率衰减的重要原因之一。

在高温环境下,光伏组件的输出电压会下降,从而导致输出功率的降低。

而在低温环境下,光伏组件的输出电流会下降,同样会影响输出功率。

湿度变化湿度的变化对光伏组件输出功率的衰减影响相对较小。

但在高湿度环境下,光伏组件表面可能出现水膜层,降低了阳光透过光伏组件的效果,从而影响输出功率。

污染物附着光伏组件表面的污染物附着也是导致光伏组件输出功率衰减的主要原因之一。

污染物的附着会降低光伏组件的透明度,影响光的通过,从而降低输出功率。

组件老化随着使用时间的增加,光伏组件的材料会发生老化,这会导致光伏组件的性能下降,输出功率衰减加剧。

光伏衰减程度的评估方法为了定量评估光伏组件的衰减程度,可以使用以下方法:1.输出功率衰减率:计算光伏组件的输出功率在一定时间内的衰减率。

衰减率越大,说明光伏组件的衰减程度越严重。

2.循环冷热试验:通过将光伏组件暴露在周期性变化的高温和低温条件下,观察光伏组件的性能变化,从而评估衰减程度。

光伏组件单晶硅和多晶硅的衰退率

光伏组件单晶硅和多晶硅的衰退率

光伏组件单晶硅和多晶硅的衰退率1. 引言光伏组件是一种将太阳能转化为电能的设备,其中的光伏电池是最关键的部分。

而光伏电池主要由单晶硅和多晶硅两种材料制成。

本文将重点探讨这两种材料在使用过程中的衰退率。

2. 单晶硅和多晶硅的区别2.1 单晶硅单晶硅是指由纯度极高的硅材料制成,其晶格结构非常有序。

单晶硅具有高效率、低衰退率等优点,因此被广泛应用于光伏组件制造。

2.2 多晶硅多晶硅是指由低纯度的硅材料制成,其晶格结构相对较乱。

相比于单晶硅,多晶硅的电子迁移能力较差,导致其效率较低。

3. 光伏组件衰退率3.1 衰退定义光伏组件在使用过程中会经历一定程度的性能衰退,即输出功率下降。

这种衰退可以由多种因素引起,包括光照条件、温度、湿度、污染等。

3.2 单晶硅的衰退率单晶硅光伏组件的衰退率一般较低,通常在0.5%~1%之间。

这是由于单晶硅具有较高的纯度和有序的晶格结构,能够更好地抵抗外界环境的影响。

3.3 多晶硅的衰退率相比之下,多晶硅光伏组件的衰退率较高,通常在1%~2%之间。

这是由于多晶硅材料的电子迁移能力较差,容易受到外界环境因素的影响而发生性能降低。

4. 衰退原因分析4.1 光照条件光照条件是影响光伏组件衰退率的重要因素之一。

长时间暴露在强光照射下会导致组件中的电池背面金属反射镜膜层受损,从而降低光吸收效果。

4.2 温度温度对于光伏组件的性能有重要影响。

高温会导致光伏电池内部电子迁移速度加快,从而增加了能量损失。

此外,高温还容易导致材料膨胀、老化等问题。

4.3 湿度湿度是光伏组件衰退的另一个重要因素。

高湿度环境下,组件中的电路元件容易受潮,从而导致电气性能下降。

4.4 污染光伏组件表面的污染物也会影响其性能。

例如,灰尘、树叶等物质会阻挡阳光的照射,从而降低了组件的发电效率。

5. 减少衰退率的方法为了降低光伏组件的衰退率,可以采取以下措施:•定期清洁:定期对光伏组件进行清洁可以去除表面污染物,提高发电效率。

组件功率衰减原因及优化措施

组件功率衰减原因及优化措施

多晶硅光伏组件功率衰减的原因分析以及优化措施一、多晶硅光伏组件衰减现象的分类近年来,在新能源理念的大力倡导下,太阳能发电装置逐渐在全世界范围得到推广。

多晶硅太阳能组件由于其价格合理、性能良好而在市场上占有一定的份额。

但是与单晶光伏组件、薄膜光伏组传类织,多晶硅组件在使用过程中同样会产生或多或少的功率衰减现象。

影响多晶硅组件功率衰减的主要因素是什么?又该如何降低这些影响因素呢?多晶硅光伏组件(如图一所示)是由玻璃、EVA、电池片、背板、铝边框、接线盒、硅胶等主材,按照一定的生产工艺进行封装,在一定的光照条件下达到一定输出功率和输出电压的光伏器件。

组件功率的衰减是指随着光照时间的增长,组件输出功率逐渐下降的现象。

其衰减现象可大致分为三类:第一类,由于破坏性因素导致的组件功率骤然衰减,破坏性因素主要指组件在焊接过程中焊接不良、封装工艺存在缺胶现象,或者由于组件在搬运、安装过程中操作不当,甚至组件在使用过程中受到冰雹的猛烈撞击而导致组件内部隐裂、电池片严重破碎等现象;第二类,组件初始的光致衰减,即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降,但随后趋于稳定;第三类,组件的老化衰减,即在长期使用中出现的极缓慢的功率下降现象。

二、多晶硅组件功率衰减的原因分析及试验验证1、第二类衰减现象的研究分析第二类衰减的原因分析、试验对比以及优化措施导致这一现象发生的主要原因是P型(掺硼)晶体硅片中的硼氧复合体降低了少子寿命。

含有硼和氧的硅片经过光照后出现不同程度的衰减。

硅片中的硼、氧含量越大,在光照或电流注入条件下产生硼氧复合体越多,少子寿命降低的幅度就越大,引起电池转换效率下降。

(1)试验条件及试验步骤试验的条件:A组采用经过初始光照的电池片,B组采用未经初始光照的电池片,A组和B组使用同样的玻璃、EVA、背板和同样的封装工艺。

生产出的所有组件经红外隐形裂纹检测仅探测,并采用3A级脉冲模拟仪测试组件I-V曲线,确定组件完好无损,各选择5块进行试验,电池片经过初始光照的组件采用"A·x"进行编号,电池片未经始光照的组件采用"B-x"进行编号。

光伏组件功率的衰减分析

光伏组件功率的衰减分析

光伏组件功率的衰减分析光伏组件的功率衰减是指光伏组件的发电能力随时间的推移而逐渐下降的现象。

光伏组件的功率衰减主要受到以下因素的影响:初始光伏组件的质量、温度、湿度、光照强度和频率变化。

首先,初始光伏组件的质量对功率衰减有重要影响。

一些低质量或次品的光伏组件,在使用一段时间后,由于材料质量的问题会出现功率衰减。

因此,在购买光伏组件时,应选择高质量的组件,以提高光伏组件的使用寿命和功率输出。

其次,温度也是影响光伏组件功率衰减的重要因素。

光伏组件在工作过程中会产生一定的热量,温度过高会导致光伏组件的效率下降,从而造成功率衰减。

因此,要尽量控制光伏组件的温度,可以采取合适的散热措施,例如通过风扇或散热片等方式。

此外,湿度也会影响光伏组件的功率衰减。

湿度过高会导致光伏组件表面积水,从而影响光的输入和输出,减少组件的发电能力。

同时,湿度还会导致光伏组件内部发生腐蚀和腐烂,进一步影响组件的性能。

因此,在光伏组件的安装和维护过程中,要注意湿度的控制,避免湿度对光伏组件的影响。

光照强度是影响光伏组件功率衰减的主要因素之一、光伏组件的工作原理是通过光的照射产生电能,因此,光照强度的变化会直接影响光伏组件的功率输出。

在低光照条件下,光伏组件的功率输出会下降,因此,在光伏组件的安装和使用过程中,要选择合适的地点和角度,以获得更好的光照条件,提高光伏组件的功率输出。

最后,频率变化也会对光伏组件的功率衰减产生影响。

频率变化主要指光伏组件在不同时间段和不同天气条件下的使用情况。

在不同的季节和天气条件下,光照条件和温度等因素会发生变化,从而影响光伏组件的功率输出。

因此,要充分考虑频率变化的影响,合理安排光伏组件的使用时间和方式,以最大程度地提高光伏组件的功率输出。

综上所述,光伏组件功率的衰减是一个由多种因素综合影响的过程。

为了减少光伏组件功率衰减,我们应选择高质量的组件,并控制温度、湿度、光照强度和频率变化等因素。

通过合理的光伏组件设计、安装和维护,可以延长光伏组件的使用寿命,提高光伏组件的发电能力。

4光伏组件功率的衰减分析

4光伏组件功率的衰减分析

4 光伏组件功率的衰减分析在实际中,光伏组件在制造出来后就一直处于衰减的状态,不过在包装内未见光时衰减非常慢,一旦开始接受太阳光照射后,衰减会急剧加快,衰减一定比例后逐渐稳定下来,如图4-1所示的第一年衰减曲线模型示意图,图4-1 光伏组件第一年衰减曲线模型图4-1中第一年3%的总衰减数据取自正泰太阳能多晶硅组件的25年衰减保证当中,其25年衰减保证如图4-2所示,图4-2 光伏组件衰减曲线从图4-2中可以看出第一年光伏组件最大衰减值为3%,后面24年每年衰减值为0.7%。

由于初始阶段的衰减与光强有着直接的关系,因此在第一年内,在平均光强条件下,基本上前期呈现急剧衰减,后期逐渐平稳的状态。

但是实际上,一个光伏电站从组件开始安装到最后开始并网发电这个时间跨度都是不一定的,到开始计量发电量的时候,组件可能已经进行了一定比例的衰减了,为了减小实际情况与理论估算的误差,除了在质保起始时间做要求外,一般组件在出厂时都会有一定比例的正功率偏差,这个正功率偏差可以覆盖一部分由于一些人为因素导致的组件在没有发电的情况下的一些衰减损耗。

所以在理论计算上,发电量模拟计算的额定功率起始点可以等同于光伏组件出厂时的额定功率,而且一年内组件的衰减可视为线性衰减。

5 光伏电站发电量的估算光伏电站年发电量计算事实上是光伏电站实时输出功率与时间的函数积分,如图5-1所示,图5-1 光伏发电功率-时间曲线示意图为了便于计算,通常将上图等效为标准光强下的输出功率与峰值日照小时数的矩形图,如图5-2所示,图5-2 光伏发电功率-时间等效矩形图所以每年的光伏电站发电量Q=等效功率P´×峰值日照时间H×365天,其中等效功率P´在实际一天当中是一个波动的数值,计算公式可用下式(式5-1)表示,等效功率P´=额定装机功率P×系统综合效率η(式5-1)为便于计算光伏电站25年的发电量,可将式5-1表述为式5-2,如下等效功率P´=额定装机功率P×组件平均效率η1×系统其它损失因素综合效率η2(式5-2)综合上述,光伏电站年发电量Q=额定装机功率P×组件平均效率η1×系统其它损失因素综合效率η2×峰值日照时间H×365天,在25年期限中,除了组件平均效率η1,其它项的乘积可视为一个不变的常数Q?,则最终的表达式为光伏电站年发电量Q= Q×组件平均效率η1(式5-3)。

光伏发电系统中的输出功率优化与损耗分析

光伏发电系统中的输出功率优化与损耗分析

光伏发电系统中的输出功率优化与损耗分析引言:随着环境保护和可再生能源的重要性日益凸显,光伏发电系统作为一种清洁、可再生且具有广阔应用前景的能源技术,被广泛关注和应用。

然而,在实际运行中,光伏发电系统会面临一系列的挑战和问题。

其中,输出功率的优化和损耗分析是一个关键的研究方向。

本文将探讨光伏发电系统中的输出功率优化方法,并分析主要的功率损失因素。

一、光伏发电系统输出功率的优化方法光伏发电系统的输出功率优化旨在提高系统的能量产出,降低损失,提升发电效率。

下面将介绍几种主要的优化方法。

1. 光伏阵列布局优化光伏阵列布局直接影响系统的发电效率。

合理的布局能够最大程度地减少阴影遮挡,提高太阳能辐射的利用效率。

通常,南北朝向的水平安装方式是最常见的布局方式。

此外,采用多级串联、并联等方式,进一步提高光伏阵列的电压和电流,优化系统的输出功率。

2. 光伏组件选择与匹配光伏组件的选择和匹配对系统的输出功率也有重要影响。

合适的组件选择应考虑组件的质量、效率和温度特性等因素。

均衡系统中各个组件的特性,保证最大功率点的匹配,能够提高系统整体效率和功率输出。

3. 天气预测与智能控制系统天气变化会对光伏发电系统的输出功率产生直接影响。

通过天气预测、智能控制系统以及先进的监测设备,可以对天气情况进行实时监控和预测,从而及时调整系统的工作模式和参数,最大限度地提高系统的发电效率。

4. 清洁与维护定期进行光伏组件的清洁和维护,可有效减少光伏表面的尘埃和污垢,提高光伏组件的发电效率。

此外,检查和更换老化、损坏的组件,对系统的稳定性和输出功率的优化也起到重要作用。

二、光伏发电系统的功率损耗分析1. 光伏组件损耗光伏组件内部自身的损耗是导致光伏发电系统功率损失的主要因素之一。

主要包括电阻损耗、光电转换损耗和反射损耗。

提高组件的效率、减小光电转换和反射损耗,能够有效降低系统的功率损耗。

2. 温度效应损耗工作温度的升高会降低光伏组件的功率输出。

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二、多晶硅组件功率衰减的原因分析及试验验证
1、第二类衰减现象的研究分析 第二类衰减的原因分析、试验对比以及优化措施导致这一现象发生的主要原因是P型(掺硼)晶体硅片中的硼氧复合体降低了少子寿命。含有硼和氧的硅片经过光照后出现不同程度的衰减。硅片中的硼、氧含量越大,在光照或电流注入条件下产生硼氧复合体越多,少子寿命降低的幅度就越大,引起电池转换效率下降。
2、第三类衰减现象的研究分析
第三类衰减的原因分析、试验对比及优化措施此类衰减主要由于电池的缓慢衰减以及封装材料的性能退化所造成。从组件的结构示意图中可以看出,组件的主材主要包括电池片、玻璃、EVA、背板等。而导致组件主材性能退化的主要原因是紫外光的照射。从图l中看出,玻璃和EVA在电池片的上面,其阻断紫外线的功能尤其重要,由于目前耐紫外功能较强的玻璃很少,本文中的试验设计把EVA和背板作为主析以及优化措施
一、多晶硅光伏组件衰减现象的分类 近年来,在新能源理念的大力倡导下,太阳能发电装置逐渐在全世界范围得到推广。多晶硅太阳能组件由于其价格合理、性能良好而在市场上占有一定的份额。但是与单晶光伏组件、薄膜光伏组传类织,多晶硅组件在使用过程中同样会产生或多或少的功率衰减现象。影响多晶硅组件功率衰减的主要因素是什么?又该如何降低这些影响因素呢?
多晶硅光伏组件()是由玻璃、EVA、电池片、背板、铝边框、接线盒、硅胶等主材,按照一定的生产工艺进行封装,在一定的光照条件下达到一定输出功率和输出电压的光伏器件。组件功率的衰减是指随着光照时间的增长,组件输出功率逐渐下降的现象。其衰减现象可大致分为三类:第一类,由于破坏性因素导致的组件功率骤然衰减,破坏性因素主要指组件在焊接过程中焊接不良、封装工艺存在缺胶现象,或者由于组件在搬运、安装过程中操作不当,甚至组件在使用过程中受到冰雹的猛烈撞击而导致组件内部隐裂、电池片严重破碎等现象;第二类,组件初始的光致衰减,即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降,但随后趋于稳定;第三类,组件的老化衰减,即在长期使用中出现的极缓慢的功率下降现象。
(2)试验结果分析(见表一)
分析表一中的数据可以看出,电池片经过初始衰减的组建,在初始光照下的功率衰减明显降低。因此可推断光伏组件的初始光致衰减主要是由电池的初始光致衰减导致的,对电池片进行预光照处理,使电池的初始光致衰减发生在组件制造之前,光伏组件的初始光致衰减就非常小了,完全可以控制在测量误差之内。同时也大幅度地减少了光伏组件出现热斑的几率, 提高了光伏组件的输出稳定性。
(1)试验条件及试验步骤 试验的条件:A组采用经过初始光照的电池片,B组采用未经初始光照的电池片,A组和B组使用同样的玻璃、EVA、背板和同样的封装工艺。生产出的所有组件经红外隐形裂纹检测仅探测,并采用3A级脉冲模拟仪测试组件I-V曲线,确定组件完好无损,各选择5块进行试验,电池片经过初始光照的组件采用"A·x"进行编号,电池片未经始光照的组件采用"B-x"进行编号。分别记录组件STC状态下(辐照度1000W/m2。,AM1.5)的功率输出值,之后在同一地点进行室外暴晒试验,依照IEC61215的室外暴晒试验要求,使组件受到的辐照总量达60kWh·m-2。暴晒试验结束后在同一台脉冲模拟上测试组件的功率,并进行记录。
(1)试验条件以及试验步骤 试验的条件:两组均采用经过初始衰减的电池片和普通钢化玻璃,C组采用耐紫外功能较强的EVA和背板,D组采用耐紫外功能稍差的EVA和背板,两组组健采用同样的封装工艺。生产出的组件经过隐裂探测和I-V曲线的测试,确定完好无损,各选择5块进行紫外老化试验,主材耐紫外功能较强的组件分别采用"C-x"进行编号,主材耐紫外功能较差的组件采用"D-x"进行编号。试验之前分别记秉组件STC状态下(辐照度1000W/m2,AM1.5)的功率输出值。依照IEC61215:2005的实验要求,组件同时置于紫外试验箱,维持组件温度在规定的范围内(60℃士5℃),使组件经受波长在280~385nm范围的紫外辐射为15kW·m-2,其中波长为280-320nm的紫外辐照至少先5kWh-m-2。紫外老化试验结束后在同一台脉冲模拟上测试组件的功率,并进行记录。
(2)试验结果分析
分析表二中的数据可以看出,采用耐紫外功能较强的主材,组建的功率衰减较低。可能的原因:扶实验结果来看,主材耐紫外功能稍差的组件背板有轻微的黄变现象,并且EVA与背板的剥离强度明显下降,导致电池片加速老化,因而组建的功率明显下降。
3、结论 本文通过对比分析试验结果,得出以下结论: (1)多晶硅光伏组件的初始光致衰减主要是由电池的初始光致衰减导致的,因此对电池片进行预光照处理,使电池的初始光致衰减发生在组件制造之前,这样可提高光伏组件输出的稳定性。 (2)多晶硅光伏组件的老化衰减,主要由于组件主材的老化所引起,因此采用耐紫外功能较强EVA和背板材料,可以有效降低组件的功率衰减程度。
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