光伏电站蜗牛纹检测及研究(附件)【字数：10235】
摘 要光伏电站的光伏组件产品是一种承诺质保时间较长的产品，因此其质量可靠性非常重要，而多年来随着光伏产业的进一步发展和大规模应用，光伏制造业已经具备与其他能源相互竞争的实力。蜗牛纹是2005年国外科学家发现的一种光伏组件质量问题，随着国内光伏电站装机容量的增加，“蜗牛纹”在我国投产的电站当中越来越常见。本文从光伏产品质量的角度出发，结合红外测试、EL测试、功率衰减测试，站在产品生产商和客户使用的立场，对蜗牛纹对光伏组件性能的影响进行了分析，着重论述了光伏业内尚未确定成因的蜗牛纹等变色现象。结合实践，从理论上锁定变色原因在于EVA的几种添加剂，并最终根据现象归纳，提出了变色的根源和改进的措施等结论。
目 录
第一章 引言 5
第二章 近年来针对光伏组件蜗牛纹的相关调查 6
2.1 蜗牛纹的发现 6
2.2 蜗牛纹的形成机理与影响 6
2.3 蜗牛纹原因相关探究 7
第三章 光伏组件蜗牛纹产生的测试与实验 8
3.1 蜗牛纹测试方案概述 8
3.1.1 红外测试结果及分析 9
3.1.2 EL测试结果及分析 11
3.1.3 光伏组件功率衰减测试数据分析 23
3.1.4 阶段性结论 24
3.2 多晶硅光伏组件受蜗牛尾迹现象影响的性能 25
3.2.1 实验步骤 25
3.2.2 实际IV特性与PV特性 25
3.2.3 瞬时最终产量和最终能量指标的评价 27
3.2.4 阶段性结论 29
结束语 31
致 谢 32
参考文献 33
第一章 引言
温度是光伏(PV)能源是一种潜在的可再生能源，能够为未来世界的能源需求做出重大贡献。自2010年以来，PV的生产成本一直在下降。更重要的是，使光伏发电成本与化石燃料具有竞争力。光伏发电利用太阳能，已经是一种太阳能利用的重要形式。近些年光伏发电的发展，使光伏电能从小规模应用场合的能源，成长为极有发展前景的可替代能源之一。总之，光伏能源正在和其他新能源、可再生能源一起引发一场能源领域的革命 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
。
然而在近年来，太阳能行业一直有一个难以解释的现象，由于其不寻常的外观而被专家们称作“蜗牛纹”。经过一段时间，从安装始几个月到几年不等,太阳能组件的电池出现变色,大约一个手指粗的狭窄交错的暗线开始出现在组件的表面。蜗牛纹已经广泛出现，来自世界各地的超过13个组件生产商正面临类似的技术障碍。虽然进行了广泛的研究,但还没有找出确切的罪魁祸首。
对于蜗牛纹形成的机理，国内外目前还没有统一的结论，一种说法认为由于光伏组件栅线表面的一些成分为AgCO3纳米颗粒的纳米效应引起的。德国弗朗霍夫实验室提出了一个理论，即认为是银和氯发生了化学反应。这一理论被广泛接受，这一推论起始于在电池片的变色部位表面，发现了较高比例的磷氧化物，另外还有一些微量的硫、碳、银，和包括溴、氯化物和氟化物在内的几个卤素。此推论大体上是这样的：第一步，空气中的水分子连带氧气和银发生化学反应，从而生成氧化银；接下来，在光照条件下，生成的氧化银与某个或某几个卤素发生化学反应，生成氯化银之类的化合物，同时氯化银在光照下可以再次分解为银和氯气，银、氧化银及氯化银可以和硫化氢及氧气反映生成硫化银；其中氧化银及硫化银均为黑色，氯化银在光的作用下颜色会逐渐变深，在经过一定时间后，颜色进而变为紫色直至变为黑色；可能来源于 EVA 中的磷元素也参与反应，又同时生成了遇光变色的磷酸银。但是这些氯、硫等相关元素的来源，并没有得到说明，给产业的质量控制带来困难。
也有研究人员针对变色区域进行了解剖研究，其分析结果揭示了在栅线上存在一层薄薄的聚合物，而栅线本身并未被腐蚀，在进行功率测试后，也并未发现组件功率损失。这层聚合物类似于 EVA，但是含有磷的氧化物。不过，这些磷的化合物从哪里来，以及它们如何被分离出来不得而知。虽然对蜗牛纹形成的机理没有定论，但是几乎所有研究都在同一个方面保持一致——隐裂较多的光伏组件出现蜗牛纹的几率更大。
本课题阐述了蜗牛纹的历史现象，在根据相关测试标准的条件下，用光伏组件红外测试、EL功率衰减测试对蜗牛纹产生的影响，并结合实验结果大致分析出蜗牛纹现象产生的原因。
第二章 近年来针对光伏组件蜗牛纹的相关调查
2.1 蜗牛纹的发现
近些年来，可再生能源的发展与应用已经成为世界能源的研究与发展趋势，在不少国家，太阳能、风能、水能、海洋能、地热能等可再生能源的开发和利用已经被成熟的运用于生产实践中。随着光伏产业的兴衰整合与进一步发展，光伏业界现在普遍对产品的寿命和质量越来越重视。
然而在近年来，太阳能行业一直有一个难以解释的现象，由于其不寻常的外观而被专家们称作“蜗牛纹”。经过一段时间，从安装始几个月到几年不等,太阳能组件的电池出现变色,大约一个手指粗的狭窄交错的暗线开始出现在组件的表面。蜗牛纹已经广泛出现，来自世界各地的超过13个组件生产商正面临类似的技术障碍。虽然进行了广泛的研究,但还没有找出确切的罪魁祸首。
蜗牛纹是指，太阳能电池单元（发电元件）表面上出现黑色或者白色线状图案的现象。因为看起来像是蜗牛爬过之后留下的痕迹，所以俗称蜗牛纹。不少调查发现，蜗牛纹即使发生，发电量也不会立即大幅减少。因此，太阳能电池板厂商不承认是“不良”或“故障”，似乎很难成为产品保修的对象。但也不能断言发电量完全不会降低。从发电运营商的立场看，只要外观发生明显变化，并发现可能会造成发电量降低，应该就不会忽视。而对太阳能电池板厂商来说，这是接到大量投诉的事例之一，因而对产品采取预防措施至关重要。作为蜗牛纹的特点，是确认到目前为止只在结晶硅系电池板上发现过。另外，在没有阳光照射的室内等环境下保存的电池板没有发现蜗牛纹。并且，蜗牛纹一般出现在开始发电后几个月到一年的较早时期。
2.2 蜗牛纹的形成机理与影响
目 录
第一章 引言 5
第二章 近年来针对光伏组件蜗牛纹的相关调查 6
2.1 蜗牛纹的发现 6
2.2 蜗牛纹的形成机理与影响 6
2.3 蜗牛纹原因相关探究 7
第三章 光伏组件蜗牛纹产生的测试与实验 8
3.1 蜗牛纹测试方案概述 8
3.1.1 红外测试结果及分析 9
3.1.2 EL测试结果及分析 11
3.1.3 光伏组件功率衰减测试数据分析 23
3.1.4 阶段性结论 24
3.2 多晶硅光伏组件受蜗牛尾迹现象影响的性能 25
3.2.1 实验步骤 25
3.2.2 实际IV特性与PV特性 25
3.2.3 瞬时最终产量和最终能量指标的评价 27
3.2.4 阶段性结论 29
结束语 31
致 谢 32
参考文献 33
第一章 引言
温度是光伏(PV)能源是一种潜在的可再生能源，能够为未来世界的能源需求做出重大贡献。自2010年以来，PV的生产成本一直在下降。更重要的是，使光伏发电成本与化石燃料具有竞争力。光伏发电利用太阳能，已经是一种太阳能利用的重要形式。近些年光伏发电的发展，使光伏电能从小规模应用场合的能源，成长为极有发展前景的可替代能源之一。总之，光伏能源正在和其他新能源、可再生能源一起引发一场能源领域的革命 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
。
然而在近年来，太阳能行业一直有一个难以解释的现象，由于其不寻常的外观而被专家们称作“蜗牛纹”。经过一段时间，从安装始几个月到几年不等,太阳能组件的电池出现变色,大约一个手指粗的狭窄交错的暗线开始出现在组件的表面。蜗牛纹已经广泛出现，来自世界各地的超过13个组件生产商正面临类似的技术障碍。虽然进行了广泛的研究,但还没有找出确切的罪魁祸首。
对于蜗牛纹形成的机理，国内外目前还没有统一的结论，一种说法认为由于光伏组件栅线表面的一些成分为AgCO3纳米颗粒的纳米效应引起的。德国弗朗霍夫实验室提出了一个理论，即认为是银和氯发生了化学反应。这一理论被广泛接受，这一推论起始于在电池片的变色部位表面，发现了较高比例的磷氧化物，另外还有一些微量的硫、碳、银，和包括溴、氯化物和氟化物在内的几个卤素。此推论大体上是这样的：第一步，空气中的水分子连带氧气和银发生化学反应，从而生成氧化银；接下来，在光照条件下，生成的氧化银与某个或某几个卤素发生化学反应，生成氯化银之类的化合物，同时氯化银在光照下可以再次分解为银和氯气，银、氧化银及氯化银可以和硫化氢及氧气反映生成硫化银；其中氧化银及硫化银均为黑色，氯化银在光的作用下颜色会逐渐变深，在经过一定时间后，颜色进而变为紫色直至变为黑色；可能来源于 EVA 中的磷元素也参与反应，又同时生成了遇光变色的磷酸银。但是这些氯、硫等相关元素的来源，并没有得到说明，给产业的质量控制带来困难。
也有研究人员针对变色区域进行了解剖研究，其分析结果揭示了在栅线上存在一层薄薄的聚合物，而栅线本身并未被腐蚀，在进行功率测试后，也并未发现组件功率损失。这层聚合物类似于 EVA，但是含有磷的氧化物。不过，这些磷的化合物从哪里来，以及它们如何被分离出来不得而知。虽然对蜗牛纹形成的机理没有定论，但是几乎所有研究都在同一个方面保持一致——隐裂较多的光伏组件出现蜗牛纹的几率更大。
本课题阐述了蜗牛纹的历史现象，在根据相关测试标准的条件下，用光伏组件红外测试、EL功率衰减测试对蜗牛纹产生的影响，并结合实验结果大致分析出蜗牛纹现象产生的原因。
第二章 近年来针对光伏组件蜗牛纹的相关调查
2.1 蜗牛纹的发现
近些年来，可再生能源的发展与应用已经成为世界能源的研究与发展趋势，在不少国家，太阳能、风能、水能、海洋能、地热能等可再生能源的开发和利用已经被成熟的运用于生产实践中。随着光伏产业的兴衰整合与进一步发展，光伏业界现在普遍对产品的寿命和质量越来越重视。
然而在近年来，太阳能行业一直有一个难以解释的现象，由于其不寻常的外观而被专家们称作“蜗牛纹”。经过一段时间，从安装始几个月到几年不等,太阳能组件的电池出现变色,大约一个手指粗的狭窄交错的暗线开始出现在组件的表面。蜗牛纹已经广泛出现，来自世界各地的超过13个组件生产商正面临类似的技术障碍。虽然进行了广泛的研究,但还没有找出确切的罪魁祸首。
蜗牛纹是指，太阳能电池单元（发电元件）表面上出现黑色或者白色线状图案的现象。因为看起来像是蜗牛爬过之后留下的痕迹，所以俗称蜗牛纹。不少调查发现，蜗牛纹即使发生，发电量也不会立即大幅减少。因此，太阳能电池板厂商不承认是“不良”或“故障”，似乎很难成为产品保修的对象。但也不能断言发电量完全不会降低。从发电运营商的立场看，只要外观发生明显变化，并发现可能会造成发电量降低，应该就不会忽视。而对太阳能电池板厂商来说，这是接到大量投诉的事例之一，因而对产品采取预防措施至关重要。作为蜗牛纹的特点，是确认到目前为止只在结晶硅系电池板上发现过。另外，在没有阳光照射的室内等环境下保存的电池板没有发现蜗牛纹。并且，蜗牛纹一般出现在开始发电后几个月到一年的较早时期。
2.2 蜗牛纹的形成机理与影响
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/130.html
