Erstens Hotspot -Effekt
Ein abgeschirmtes Solarzellenmodul in einem Reihenzweig wird als Last verwendet, um die von anderen beleuchteten Solarzellenmodulen erzeugte Energie zu verbrauchen, und das abgeschirmte Solarzellenmodul erwärmt sich zu diesem Zeitpunkt, was den Hot-Spot-Effekt darstellt. Dieser Effekt kann Solarzellen ernsthaft schädigen. Ein Teil der von einer beleuchteten Solarzelle erzeugten Energie kann von einer beschatteten Zelle verbraucht werden. Der Hot-Spot-Effekt kann bereits durch ein Stück Vogelkot verursacht werden.
Um zu verhindern, dass die Solarzelle durch den Hot-Spot-Effekt beschädigt wird, ist es besser, eine Bypass-Diode parallel zwischen den Plus- und Minuspolen des Solarzellenmoduls zu schalten, um zu verhindern, dass die vom Lichtmodul erzeugte Energie verbraucht wird durch das schattierte Modul. Wenn der Hot Spot -Effekt schwerwiegend ist, kann die Bypass -Diode abgebaut werden, wodurch die Komponente ausbrennt.
Zweitens der PID-Effekt
Unter potenziell induzierter Degradation (PID, Potential Induced Degradation) versteht man eine langfristige Hochspannungseinwirkung von Batteriekomponenten, die zu Leckströmen zwischen Glas und Verpackungsmaterialien führt und eine große Ladungsmenge auf die Oberfläche der Batterie prallt, wodurch die Batterie beschädigt wird Passivierungseffekt auf der Oberfläche der Batterie und verursacht das Bauteil. Die Leistung liegt unter den Designkriterien. Wenn das PID-Phänomen schwerwiegend ist, sinkt die Leistung eines Moduls um mehr als 50 Prozent, wodurch die Leistungsabgabe des gesamten Strings beeinträchtigt wird. Das PID-Phänomen tritt am wahrscheinlichsten in Küstengebieten mit hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit und hohem Salzgehalt auf.
Die Ursachen des Komponenten-PID-Phänomens liegen hauptsächlich in den folgenden drei Aspekten:
1. Gründe für das Systemdesign: Die Blitzschutzerdung des Photovoltaikkraftwerks wird durch die Erdung des Komponentenrahmens am Rand des quadratischen Arrays realisiert, was zur Bildung einer Vorspannung zwischen einer einzelnen Komponente und dem Rahmen führt. Je höher die Vorspannung der Komponente ist, desto mehr tritt das PID-Phänomen auf. ernsthafter. Bei kristallinen Siliziummodulen vom P-Typ kann die Erdung des Minuspols des Wechselrichters mit einem Transformator das Auftreten des PID-Phänomens wirksam verhindern, indem die Vorwärtsvorspannung des Modulrahmens relativ zur Zelle, aber die Erdung des Minuspols des Wechselrichters eliminiert wird wird die entsprechende Systemkonstruktion erhöhen. kosten.
2. Gründe für Photovoltaikmodule: Die hohe Temperatur und die hohe Luftfeuchtigkeit in der Außenumgebung führen dazu, dass sich zwischen der Zelle und dem Erdungsrahmen ein Leckstrom bildet und zwischen dem Verpackungsmaterial, der Rückwandplatine, dem Glas und dem Rahmen ein Leckstromkanal entsteht. Der Austausch der Isolierfolie aus Ethylenvinylacetat (EVA) ist eine der Möglichkeiten, die Anti-PID des Moduls zu erreichen. Unter der Bedingung, dass unterschiedliche EVA-Verkapselungsfolien verwendet werden, ist die Anti-PID-Leistung des Moduls unterschiedlich. Darüber hinaus besteht das Glas in Photovoltaikmodulen hauptsächlich aus Kalziumnatronglas, und der Einfluss von Glas auf das PID-Phänomen von Photovoltaikmodulen ist noch unklar.
3. Der Grund der Batterie: Die Gleichmäßigkeit des Quadratwiderstands der Batterie, die Dicke der Antireflexionsschicht und der Brechungsindex haben unterschiedliche Auswirkungen auf die PID-Leistung.
Unter den oben genannten drei Aspekten, die das PID-Phänomen verursachen, ist das Modul-PID-Phänomen, das durch die Potenzialdifferenz zwischen dem Modulrahmen und dem Modul innerhalb der Photovoltaikanlage verursacht wird, von der Industrie anerkannt, aber der Mechanismus, durch den das Modul das PID-Phänomen erzeugt, ist in den beiden Aspekten zu finden Das Modul und die Zelle sind noch unklar. Offensichtlich sind die entsprechenden Maßnahmen zur weiteren Verbesserung der Anti-PID-Leistung der Komponenten noch unklar.
Drittens: Zellknacken
Risse sind Defekte der Zelle. Aufgrund der inhärenten Eigenschaften der Kristallstruktur sind kristalline Siliziumzellen sehr anfällig für Risse. Der Produktionsprozess von kristallinen Siliziummodulen ist langwierig und viele Verbindungen können zu Zellrissen führen (nach Angaben von Herrn Yang Hong von der Xi'an Jiaotong-Universität gibt es allein in der Zellproduktionsphase etwa 200 Gründe). Als wesentliche Ursache für Risse lässt sich mechanischer Stress oder thermischer Stress auf den Siliziumwafer zusammenfassen.
Um die Kosten für Hersteller von kristallinen Siliziummodulen zu senken, wurden in den letzten Jahren kristalline Siliziumzellen immer dünner entwickelt, wodurch die Fähigkeit der Zellen, mechanische Schäden zu verhindern, verringert wurde. Im Jahr 2011 gab das deutsche ISFH seine Forschungsergebnisse bekannt: Nach der Form des Zellrisses kann dieser in 5 Kategorien eingeteilt werden: Baumrisse, umfassende Risse, schräge Risse, parallel zur Stromschiene, senkrecht zum Gitter und durch das Gitter verlaufend Ganze Risse in der Zelle.
Unterschiedliche Risse haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Funktion der Zelle. Den größten Einfluss auf die Funktion der Zelle hat der Riss parallel zur Stromschiene. Den Forschungsergebnissen zufolge stammen 50 Prozent der ausgefallenen Chips aus Rissen parallel zu den Stromschienenleitungen. Der Effizienzverlust des 45 Grad geneigten Risses beträgt 1/4 des Verlusts parallel zur Sammelschiene. Risse senkrecht zu den Stromschienen wirken sich kaum auf die dünnen Gitterlinien aus, sodass die Fläche für Zellversagen nahezu Null ist. Forschungsergebnisse zeigen, dass, wenn der Fehlerbereich einer einzelnen Zelle im Modul innerhalb von 8 Prozent liegt, dies nur geringe Auswirkungen auf die Leistung des Moduls hat und 2/3 der diagonalen Streifen im Modul keinen Einfluss auf die Leistungsstabilität haben das Modul.
