Huang Shengjuan 1, 2Tang Rong 2, Tang Lijun1
(1.School de Física y Ciencia Electrónica, Changsha Universidad de Ciencia y Tecnología, 2. Hunan Red Sun Nueva Energía Technology Co., Ltd.)
Los módulos fotovoltaicos son los componentes clave de la generación de energía solar La decaimiento de potencia de los módulos fotovoltaicos se refiere al fenómeno de que la potencia de salida de los componentes disminuye continuamente a medida que aumenta el tiempo de iluminación. Atenuación en comparación con los mejores componentes en el extranjero, todavía hay algunas lagunas, por lo que el estudio de la atenuación de potencia componente es necesario.
La atenuación de potencia del componente incluye la atenuación óptica inicial del componente, la atenuación del envejecimiento del material componente y el entorno externo o factores destructivos que resultan en la atenuación de potencia del componente 2. El entorno externo causado por la atenuación de potencia es causado principalmente por el funcionamiento incorrecto de plantas fotovoltaicas, Para mejorar o evitar, los factores destructivos causados por la atenuación de potencia del componente se debe a los problemas de calidad obvia causada por componentes en la producción y el proceso de instalación de la planta de energía para verificar estrictamente la calidad del control, puede reducir la atenuación de potencia de este fenómeno. Atenuación inicial del componente y atenuación del envejecimiento del material.
Análisis de atenuación fotométrica inicial de 1 componente
1.1 Análisis inicial del principio de atenuación de la luz del elemento
La atenuación óptica inicial (LID) de un componente es un fenómeno en el que la potencia de salida del módulo fotovoltaico se reduce sustancialmente después de unos pocos días de su uso inicial y se considera generalmente que el mecanismo de atenuación es causado por la combinación de óxido de boro, Boro) cristal producido por la luz de los componentes fotovoltaicos, el silicio en el silicio, el oxígeno para producir complejo, reduciendo así la vida de su minoría.En la luz o las condiciones de corriente de inyección, el silicio dopado con boro, oxígeno Cuanto más géneros, más géneros, menor es la vida útil de los componentes, mayor es la atenuación del componente '3'.
1.2 Análisis experimental de la atenuación óptica inicial de los componentes
En este estudio, se utilizaron dos conjuntos de células (un grupo de iluminación inicial y el otro grupo sin iluminación inicial) en el caso de la placa inversa, el EVA, el vidrio y el proceso de envasado. Para el I y el II, todos los componentes producidos se sometieron a inspección de calidad completa y detección de electroluminiscencia (EL) para asegurar que la calidad era completamente normal.El procedimiento experimental se mantuvo consistente y se midió la curva del módulo fotovoltaico utilizando el mismo simulador solar.
Los módulos fotovoltaicos I y II se colocaron en un total de 60 kW / m2 de radiación (según los requisitos de la prueba de exposición exterior IEC61215), y los módulos FV I y II se colocaron en un total de 60 kWh / m2 ) En el mismo lugar para la prueba de exposición, respectivamente, para registrar su potencia, los resultados se muestran en la Tabla 1.
Se puede observar en la Tabla 1 que la atenuación de potencia total de los módulos FV del Grupo I es significativamente inferior a la del Grupo C. Por lo tanto, se supone que la atenuación inicial fotoinducida de los módulos fotovoltaicos depende principalmente de la foto-atenuación inicial de las células. Luz, la atenuación de potencia del componente se reducirá significativamente.
1.3 Estudio sobre la relación entre la atenuación inicial de potencia y la mala curva I-V
Seleccionados al azar una masa de componentes normales, los componentes de toda la atenuación de la batería es básicamente el mismo, su prueba de potencia, curva I-V curva lisa que se muestra en la Figura 1.
Se puede ver a partir de la figura 1, aunque la potencia de salida disminuye, pero la curva I-V es suave, sin pasos, la imagen infrarroja similar a la componente normal, es decir, no aparecen puntos calientes.
Tomar cualquier módulo fotovoltaico en el módulo fotovoltaico sin atenuación inicial de iluminación, es decir, la atenuación de la batería dentro del conjunto es inconsistente, su prueba de potencia, la curva I-V mostrada en la Figura 2.
Como puede verse en la curva I-V de la figura 2, se reduce la potencia de salida global del módulo y se reduce la corriente global del módulo fotovoltaico y se reduce la potencia de salida.
De acuerdo con el experimento, si la atenuación de la célula interna del módulo fotovoltaico es inconsistente, el desajuste de corriente se produce en el chip de batería en serie y la curva IV aparece paso.Durante la inspección de calidad de la producción de componentes, El estudio estadístico valida además que la atenuación inicial de potencia óptica del componente es la causa intrínseca de la anormalidad de la curva IV.
1.4 Verificación de la atenuación óptica inicial de los componentes
Para garantizar la calidad de los componentes, en el proceso de fabricación de componentes, la extracción aleatoria de los componentes bajo la exposición al sol, la exposición a la potencia del componente es básicamente estable, para detectar la atenuación óptica inicial, los datos de prueba en la Tabla 2.
En la tabla 2, los módulos fotovoltaicos tienen inicialmente el fenómeno de atenuación de la luz, pero diferentes lotes de amplitud de atenuación de la amplitud de la diferencia entre el 1% y el 3,7% tienen, por lo que para mejorar el fenómeno inicial foto-atenuación es muy necesario.
A través del análisis anterior, podemos ver que la atenuación óptica inicial del componente depende principalmente de la atenuación de la batería y la atenuación de la batería está determinada por el contenido de boro y oxígeno de la oblea de silicio.Para eliminar el problema causado por la atenuación de potencia inicial del módulo, Equipo para controlar la calidad del silicio para garantizar que el silicio en el interior del boro, el contenido de oxígeno en el rango normal, a fin de proteger la eficiencia de la conversión de la batería, al mismo tiempo antes de que el envase de la batería chip poder sub- Mejorando así la atenuación inicial de potencia óptica del componente.
2 El envejecimiento del material conduce al análisis de atenuación de potencia
La figura 3 muestra que el envejecimiento de la atenuación del material del módulo PV puede ser principalmente de la atenuación de la potencia de la batería de chip y los materiales de embalaje Y el impacto de estos dos factores es la principal razón para el impacto de la radiación ultravioleta y el medio ambiente de envejecimiento caliente y húmedo, y el vidrio en el ambiente ultravioleta y caliente y húmedo, el rendimiento cambia menor "4" EVA y backplane dos materiales para llevar a cabo el envejecimiento.Figura 4 es una planta de energía después de la operación del envejecimiento del material.
Efecto del envejecimiento 2.1EVA en el decaimiento de potencia del módulo fotovoltaico
Los componentes se dividen en A, B, C, F8064 grupo, respectivamente, utilizando cuatro diferentes fabricantes de materiales de EVA, baterías de películas, vidrio, backplane, soldadura, marco y otros materiales y equipos de producción son coherentes, la producción de cada componente al mismo tiempo También se utilizó una probeta para comprobar el índice de amarilleamiento del material EVA del módulo y se ensayaron los componentes producidos para las curvas EL y IV para determinar la calidad de los cuatro grupos de componentes y acompañar al mismo tiempo a la cámara de ensayo ambiental para el envejecimiento en caliente y húmedo , Las condiciones de prueba para la temperatura de 85 ℃, la humedad del 85% De vez en cuando para probar su componente de potencia y acompañado de índice de amarilleamiento EVA, un total de 1000h después de la prueba de los componentes, los datos de prueba de componentes mostrados en la Figura 5, Índice de amarilleamiento EVA mostrado en la Figura 6.
Se puede ver a partir de la Figura 5 y Figura 6, diferentes marcas de EVA rendimiento de envejecimiento caliente y húmedo varían ampliamente, que F806EVA amarillo pequeño, anti-envejecimiento rendimiento significativamente más fuerte que otros EVA, El envejecimiento de los resultados de atenuación de potencia consistente, lo que indica que el amarilleamiento de componentes EVA envejecimiento del material causado por una razón importante para la atenuación de potencia.
Con el fin de profundizar en el análisis de este problema de calidad, combinado con un fenómeno de amarilleamiento similar de EVA, este trabajo seleccionó un instituto de investigación de componentes de plantas fotovoltaicas para investigar y encontró que los componentes de las plantas fotovoltaicas también forman parte de la existencia del fenómeno de amarilleo EVA.
En la central eléctrica se seleccionaron componentes amarillentos EVA y componentes EVA no amarilleantes, respectivamente, para probar su potencia, los datos mostrados en la Tabla 3.
En la Tabla 3 se puede observar que el componente no amarillento de EVA sólo se desintegra durante el funcionamiento de la central eléctrica, mientras que la potencia del componente amarillento EVA se reduce en un 5,7%, confirmando así que el amarilleo EVA es una razón importante para la atenuación de potencia del componente.
2.2 El impacto del envejecimiento de la placa base en la atenuación de potencia de los módulos fotovoltaicos
Los componentes se dividen en dos grupos A, B, respectivamente, utilizando dos fabricantes diferentes del material del plano posterior (grupo A del plano posterior para el plano posterior de flúor de doble cara, grupo B es plano posterior sin flúor), batería, vidrio, Junta, cinta de soldadura, el marco y otros materiales y equipo de proceso de producción son coherentes, la producción de cada componente, al mismo tiempo, también producido un acompañado por la prueba de la parte posterior del índice de amarillamiento UV-resistente. Prueba, para determinar la calidad de calificado, antes de que el registro de dos grupos de módulos fotovoltaicos y acompañado de componentes en el estado STC del valor de salida de potencia de acuerdo con los requisitos de IEC61215-2005 experimental dos conjuntos de módulos fotovoltaicos colocados en la cámara UV, (60 ± 5 ℃), la composición de la longitud de onda de 280 ~ 385nm rango de la radiación ultravioleta (15kWh / m2), donde la longitud de onda de 280 ~ 320nm radiación UV de no menos de 5kWh / m2'1 'con un probador solar Prueba de la potencia de los componentes, los resultados se muestran en la Tabla 4, también se ensayó con la placa posterior y la muestra después del índice de amarilleamiento UV, los resultados se muestran en la Figura 8.
Se puede ver en la Tabla 4 y en la Figura 8, Un grupo de componentes fotovoltaicos de fondo plano de doble cara de flúor (índice de amarillamiento de 2,2), con una fuerte resistencia a los rayos UV, por lo que su atenuación de potencia es pequeña, y el grupo B del módulo fotovoltaico no contiene flúor , El factor de amarillamiento (índice de amarillamiento de 67,4), la atenuación de potencia es evidente 2.3 el material de envejecimiento atenuación de campo de seguimiento de análisis de prueba Este documento en un instituto de investigación fotovoltaica planta de energía de seguimiento de análisis de pruebas, seleccione una calidad normal componentes de la prueba de potencia regular Los datos de atenuación de potencia se muestran en la Tabla 5.
EL imagen del componente como se muestra en la Figura 9, EL elementos de visualización de la imagen dentro de la intacta, sin grietas y otros problemas de calidad, cada vez para eliminar la superficie de la suciedad y el polvo, excluyendo las condiciones externas en la potencia del componente. Los resultados de la prueba muestran que la atenuación de potencia del componente es causada por el envejecimiento del propio material y la proporción de la atenuación está próxima a la uniformidad de la garantía de calidad.
A partir de los resultados de las pruebas experimentales y el análisis de los componentes en la planta de energía específica, se puede ver que el envejecimiento del EVA y el material del backplane es la principal razón para la atenuación del envejecimiento de la potencia del componente. El
3 Conclusión
Este trabajo se centra en el análisis de la atenuación de potencia inicial y la atenuación de la potencia de envejecimiento del material, al mismo tiempo se analiza la prueba de seguimiento de campo de una central eléctrica y se extraen las siguientes conclusiones:
1) La atenuación fotoinducida inicial de los módulos fotovoltaicos se debe principalmente a la atenuación fotoinducida inicial de las células, que difieren en el contenido de oxígeno de boro de los diferentes lotes, dando lugar a la foto-atenuación inicial de las células. La calidad de la oblea se controla para asegurar que la foto-atenuación inicial de la célula es una manera eficaz de resolver la atenuación óptica inicial del módulo fotovoltaico.
2) La atenuación del material del módulo fotovoltaico depende principalmente de la calidad del EVA y del backplane durante el embalaje del módulo fotovoltaico El uso de la función de envejecimiento caliente y húmedo es fuerte y el backplane resistente a los rayos UV y el material EVA pueden garantizar la calidad del módulo fotovoltaico en gran medida.
Referencias
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