今天帶大家了解一下電池片熱斑形成的原因、檢測(cè)方法及應(yīng)對(duì)措施。

一 什么是“熱斑效應(yīng)”

相信大部分光伏圈的小伙伴都聽(tīng)說(shuō)過(guò)“熱斑效應(yīng)”及其危害。常見(jiàn)的資料對(duì)于熱斑的解釋為：在一定條件下，一串聯(lián)支路中被遮蔽的太陽(yáng)電池組件，將被當(dāng)作負(fù)載消耗其他有光照的太陽(yáng)電池組件所產(chǎn)生的能量。被遮蔽的太陽(yáng)電池組件此時(shí)會(huì)發(fā)熱，這就是熱斑效應(yīng)。

但是上述解釋并不全面，其實(shí)形成熱斑的根本原因是，在一個(gè)串聯(lián)電路中，電池的工作狀態(tài)不一致，而造成這種“不一致”的，除了局部遮擋外，還可能是電池本身的缺陷或不同。使用紅外熱像儀可以簡(jiǎn)便快捷檢測(cè)出組件熱斑（下圖）。

實(shí)際上，就好像沒(méi)有兩片一樣的樹(shù)葉，也沒(méi)有兩片一模一樣的電池，電池之間性能完全一樣的可能性是很小的。由此可見(jiàn)，熱斑效應(yīng)是光伏組件中一種常見(jiàn)的正常現(xiàn)象，大家也不必談“熱斑”色變。

二  “熱斑”對(duì)組件的影響

對(duì)于晶硅太陽(yáng)能電池，小的遮擋也可引起大的功率損失。嚴(yán)重時(shí)，熱斑效應(yīng)可導(dǎo)致電池局部燒毀形成暗斑、焊點(diǎn)熔化、柵線毀壞、封裝材料老化等永久性損壞，甚至造成整個(gè)太陽(yáng)能組件的報(bào)廢或重大火災(zāi)。據(jù)國(guó)外權(quán)威統(tǒng)計(jì)，熱斑效應(yīng)使太陽(yáng)電池組件的實(shí)際使用壽命至少減少10%。

然而，薄膜太陽(yáng)能電池（如銅銦鎵硒、碲化鎘等）普遍弱光性能好，所以陰影遮擋對(duì)于薄膜電池影響比對(duì)晶硅電池小得多。

三  熱斑耐久試驗(yàn)

在標(biāo)準(zhǔn)IEC61215:2005《地面用晶體硅光伏組件設(shè)計(jì)鑒定和定性》中，專門設(shè)置了熱斑耐久試驗(yàn)，以測(cè)定光伏組件經(jīng)受熱斑效應(yīng)的能力，試驗(yàn)內(nèi)容大致如下：

2. 程序

在太陽(yáng)電池組件試驗(yàn)前應(yīng)安裝廠商推薦的熱斑保護(hù)裝置。

(1)將不遮光的組件在輻照源1下照射，測(cè)試其I-V特性和最大功率點(diǎn)。

(2)使組件短路，組件在穩(wěn)定的輻照源1照射下，用適當(dāng)?shù)臏囟忍綔y(cè)器測(cè)定最熱的電池單片。

(3)完全擋住選定的電池單片，用輻照源2照射組件。在此過(guò)程中組件的溫度應(yīng)該在50℃±10℃。

(4)保持此狀態(tài)經(jīng)過(guò)5小時(shí)的曝曬。

(5)再次測(cè)定組件的I-V特性和最大功率點(diǎn)。

3. 要求

(1)太陽(yáng)電池組件無(wú)嚴(yán)重外觀缺陷。

(2)太陽(yáng)電池組件最大輸出功率的衰減不超過(guò)試驗(yàn)前測(cè)試值的5%。

四  應(yīng)對(duì)“熱斑”的措施