光伏组件原理及常见质量问题.ppt

光伏发电原理及组件生产过程中常见质量问题 黄河水电光伏产业技术有限公司 王雪松 2014年9月2日 目 录 1. 技术公司简介 定位业务范围 依托生产单位，面向科研院 和大专院校； 技术研发，技术导入，技术咨询，技术服务； 概 况 2013年9月3日在西宁揭牌； 集团公司光伏技术中心； 青海省光伏产业科研中心。 1. 技术公司简介 1. 技术公司简介 科研装备 已有设备: PL测试仪、傅里叶红外测试仪、激光打孔机等国际最先进的研发及检测设备，总价值达3900万； 正在招标设备2000万。 技术团队 员工40名：博士4名、硕士10名、本科26名。 资质认证与认可 已经开展CNAS等认证认可的筹备工作； 与行业知名机构和企业建立了非常密切的合作和交流。 2.光伏发电优势及原理 2.光伏发电优势及原理 太阳能发电的优势 太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦/秒； 地球表面0.1%太阳能转为电能，转换效率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于目前世界上能耗的40倍； 足以供给人类使用几十亿年。 2.光伏发电优势及原理 欧洲JRC的预测 (2000－2100) 自天然气起，以下为化石燃料 化石燃料生产峰值在2030-2040年之间 2.光伏发电优势及原理 光伏电池发电原理 纯净硅晶体中掺入5价杂质磷/砷/锑,N型半导体； 如果掺入的是三价的硼/镓，则会形成P型半导体。 光伏电池发电原理 2.光伏发电优势及原理 N区的电子扩散至P区，自身带正电； P区空穴被电子填补（接受电子）带负电，PN结形成 光伏电池发电原理---光生伏打效应 2.光伏发电优势及原理 光照PN结将电子从共价键中激发，产生电子-空穴对； 电子向带正电的N区运动，空穴向带负电的P区运动，形成电压和电流； 3.光伏工艺过程及常见质量问题 光伏组件是光伏电站的核心，也是初始投资之最大构成，光伏组件成本越低，初始投资越少，光伏组件质量越高，使用年限越长，发电量越高，度电成本越低。 4.电站组件质量保障措施 电站组件质量问题 51%的组件衰减在5%-10%之间，其中约30%的组件功率衰减超过10%，8%的衰减超过20%。 ； 初始安装成本(CNY/W)向度电成本的转变(CNY/kWh) 3.组件工艺过程及常见质量问题 光伏组件存在问题 影响光伏组件质量因素有哪些？ 认证后的产品为什么还在实际应用中频繁出现故障？ 光伏组件是否真的能够有效运行25年？ 组件潜在的缺陷对光伏电站的发电量和寿命有什么影响？ 生产工艺 3.组件工艺过程及常见质量问题 组件结构 3.组件工艺过程及常见质量问题 组件结构 3.组件工艺过程及常见质量问题 组件质量的影响因素 3.组件工艺过程及常见质量问题 组件设计— 可靠性测试 绝缘测试 测定组件的载流元件与组件边框或外界之间的绝缘是否良好； 无绝缘击穿或表面裂纹现象 在2Vsys+1000V下，漏电电流 ≤ 50μA 在500V下，绝缘电阻应≥50MΩ（或漏电流≤10μA） 温度系数测量 确定组件电流（α），电压（β）和最大功率（δ）的温度系数； 标称工作温度测量 标称工作温度是指在标准参考环境下，敞开式支架安装情况下，太阳电池的平均平衡结温。在系统设计中，比较不同组件设计的性能时该参数是一个很有价值的参数。 至少选用10个数据点，覆盖300W/m2以上辐照度范围，做（TJ-Tamb）随辐照度变化的曲线，做回归分析拟合； 确定800W/m2时的（TJ-Tamb）值，加上20℃即为标称工作温度； 19 3.组件工艺过程及常见质量问题 20 NOCT下的电性能： 条件：标称工作温度，及800W/m2的辐照度，组件带载情况下的电性能 操作执行：可在测温度系数时同时执行 STC下的电性能： 条件：温度25 ℃，辐照度1000W/m2，组件带载情况下的电性能 操作执行：太阳能模拟器 低辐照度下的电性能： 条件：温度25 ℃+/-2 ℃ ，辐照度200W/m2，组件带载情况下的电性能 操作执行：太阳能模拟器，只是光强度变化，光谱分布和1000W/m2下相同 室外暴晒： 目的：对组件经受室外条件的能力作初步评价并揭示组件在室内试验探查不到的一些综合衰减因素（试验时间短且实验条件随环境在变化，所以本试验仅被用作可能存在问题的提示） 试验执行：组件短接，共接受60kW/m2的辐照 评估标准：1）无严重目测缺陷；2）Pmax衰减5%；3）满足绝缘试验 3.组件工艺过程及常见质量问题 21 热斑耐久试验 确定组件承受热斑加热效应的能力；组件内某电池单元不匹配或裂纹、内部连接失效、局部被遮光或弄脏使电池局部