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湖南省光伏扶贫电站光伏组件衰减专题

报告

一、光伏组件衰减概念及原因

1、光伏组件衰减概念

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，衰减率是其最直接的指标。

（1）光伏组件衰减率的定义

光伏组件衰减率是指光伏组件运行一段时间后，在标准测试条件下

（AM1.525°C,1000W/m）

、组件温度辐照度2最大输出功率与投产运行初

始最大输出功率的比值。

201732

国能发新能〔〕号《国家能源局工业和信息化部国家认监委关

于提高主要光伏产品技术指标并加强监管工作的通知》中明确指出：

计算公式为：

光伏组件蓑减率=匕MX强/逵行初如

%-枇产.行榭-匕配［运行1段时间,

x

（2）光伏组件衰减率的确定方法

可采用加速老化测试方法和实地比对验证方法确定组件衰减率。加速

老化测试方法是利用环境试验箱模拟户外实际运行时的辐照度、温度、湿

度等环境条件，并对相关参数进行加倍或加严控制，以实现较短时间内加

速组件老化衰减的目的。加速老化测试完成后，要标准测试条件下，对试

验组件进行功率测试，依据衰减率公式，判定得出光伏组件发电性能的衰

减率。

实地比对方法是自组件投产运行之日起，根据项目装机容量抽取足够

数量的组件样品，由国家资质认定（CMA）的第三方检测实验室,按照

GB/T6495.1标准规定的方法，测试其初始最大输出功率后，与同批次生产

的其他组件安装在同一环境下正常运行发电，运行之日起一年后再次测量

其最大输出功率。将前后两次最大输出功率进行对比，依据衰减率计算公

式，判定得出光伏组件发电性能的衰减率。

（3）光伏组件衰减的规律

实际上，光伏组件从制造出来后就一直处于衰减的状态，但在包装内

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，典型多晶硅和单晶硅组件衰减示意如图所示。

某多晶硅光伏组件25年功率衰减示意图

某单晶硅光伏组件25年功率衰减示意图

2、光伏组件衰减的原因

光伏组件衰减一般分为初始光致衰减、老化衰减、PID电势能诱导衰

减及外界环境或破坏性因素导致的组件功率衰减。

（1）初始光致衰减

初始光致衰减产生的本质原因是太阳能电池收到光照后产生的硼氧复

合体降低了载流子的寿命。掺硼晶硅中的替位硼和间隙氧在光照下激发形

成的较深能级缺陷引起载流子复合和电池性能衰退，造成光伏组件在初始

应用的几天输出功率发生较大的急剧性下降，但一段时间（一般2-3个

月）后输出功率会逐渐稳定。

组件初始光衰幅度主要取决于电池光致衰减，电池光致衰减则由硅片

的硼、氧含量等决定。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。

光伏组件初始都有光致衰减现象，但不同批次功率衰减幅度差异较

，1%3.7%，

大〜都有因此改善初始光致衰减现象显得非常必要。

要消除由于组件初始功率衰减导致的问题，可利用硅片分选机来控制

硅片质量，确保硅片内部的硼、氧元素含量处于正常范围，从而保障电池

片的转换效率；同时在组件封装前，对电池片进行功率分档，保证电池片

功率匹配，从而改善组件的初始光致功率衰减问题。

（2）老化衰减

光伏组件长期应用中出现的、缓慢的衰减，可分为两类：

1）电池本身老化造成的衰减，主要受电池类型（单晶、多晶）和电池

的生产工艺影响；

2）