單晶、多晶、非晶組件衰減淺析
晶硅光伏組件輸出功率的衰減可分為兩個階段:
第一個階段,稱為初始光致衰減,即光伏組件的輸出功率在剛開始使用的最初幾天內(nèi)發(fā)生較大幅度的下降,但隨后趨于穩(wěn)定。導致這一現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是P型(摻硼)晶體硅片中的硼氧復合體降低了少子壽命。
第二個階段,稱為組件的老化衰減,即在長期使用中出現(xiàn)的極緩慢的功率下降,產(chǎn)生的主要原因與電池緩慢衰減有關(guān),也與封裝材料的性能退化有關(guān)。
晶硅組件廠家一般均提供25年功率質(zhì)保。一般承諾第10年末功率不低于初始值的90%,第25年末不低于初始值的80%。某些廠家可以提供線性衰減質(zhì)保,即:對于單晶硅組件,一般保證第一年衰減不超過3.5%,之后24年每年衰減不超過0.68%;對于多晶硅組件,一般保證第一年衰減不超過2.5%,之后24年每年衰減不超過0.7%。
非晶硅的衰減也可以分為兩個階段:
第一階段:初始光致衰減階段。非晶硅在最初使用的半年時間內(nèi),光電轉(zhuǎn)換效率會大幅下降,最終穩(wěn)定在初始轉(zhuǎn)換效率的70%~85%左右。
非晶硅組件的上述現(xiàn)象被稱為Staebler-Wronski效應,一般認為是由于非晶態(tài)是一種亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu),晶體結(jié)構(gòu)是長程無序狀態(tài),si-si共價鍵處于較高能量狀態(tài),原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差;在受到光能量輻射后,容易造成部分si-si共價鍵的斷裂,使膜層產(chǎn)生更多缺陷。非晶硅電池在強光下照射數(shù)百小時,電性能下降并逐漸趨于穩(wěn)定,下降幅度在15~30%左右。
由于初始光致衰減的幅度太大,因此非晶硅組件的標簽功率為預測的光老化1000h(約半年)后的穩(wěn)定功率,而不是出廠功率。
第二個階段,老化衰減。即在長期使用中出現(xiàn)的極緩慢的功率下降,產(chǎn)生的主要原因與電池緩慢衰減有關(guān),也與封裝材料的性能退化有關(guān)。
非晶硅組件廠家給出的功率質(zhì)保承諾一般與晶體硅組件相同。即:一般承諾第10年末功率不低于組件標簽值的90%,第25年末不低于組件標簽值的80%。
責任編輯:蔣桂云
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