组件与电站课件

,欢迎大家！,欢迎大家！,组件与电站,组件与电站,目 录,组件基础知识介绍,电站组件失效案例分析,电站的地区差异对组件的差异化要求,组件相关性能测试,目 录组件基础知识介绍电站组件失效案例分析电站的地,安装运输将非常困难,耐候性能差，衰减将会非常迅速,电极暴露在空气中非常容易氧化,厚度薄,目前,180um-210um,居多,工作电压低仅,0.5V,左右，单片功率低,因此,电池片需要做成组件后才可以使用,!,为什么,生产,组件？,组件基础知识介绍,安装运输将非常困难耐候性能差，衰减将会非,什么是组件？,具有内部联接及封装,能单独提供直流电输出,最小不可分割,的太阳电池组合装置,组件基础知识介绍,什么是组件？具有内部联接及封装能单独提供,晶体硅坡面屋顶瓦,大型电站,应用实例,柏林火车站候车大厅玻璃幕墙,草坪灯,组件基础知识介绍,晶体硅坡面屋顶瓦大型电站应用实例柏林火车,钢化玻璃,EVA,电池组,EVA,背板,组件基础知识介绍,钢化玻璃EVA电池组EVA背板组件基础知,组件基础知识介绍,组件基础知识介绍,自动焊接,操作目的,:,主要是电池串的焊接,工艺关注点,:,1),电池片与焊带的焊接拉力,2),焊接效果,3),是否偏焊,.,组件基础知识介绍,自动焊接 操作目的:工艺关注点:组件基础知识介绍,排版,电池组,上玻璃,铺设玻璃侧,EVA,排版,电池串,电池串,电池串,组件基础知识介绍,排版电池组上玻璃铺设玻璃侧EVA排版电池串电池串电池串组件基,一、透光率高,(92%,以上）,超白钢化布纹玻璃的特点：,二、玻璃钢化，强度高,三、单面有布纹，增加光的折射，提高光的利用率。,排版,-,超白钢化布纹玻璃,组件基础知识介绍,一、透光率高(92%以上）超白钢化布纹玻,Faro,S,EVA,EVA,与背板拉力（,40N/cm,）,EVA,与玻璃拉力（,60N/cm,）,普通,EVA,透光率（,90%,）,高透,EVA,透光率（,92%,）,排版,-,EVA,作用：,1,）融化交联后将各层（玻璃，电池组，背板）紧紧的粘在一起，实现电池片与空气隔绝的作用,2,）耐候作用，提高耐冲击性,组件基础知识介绍,FaroSEVAEVA与背板拉力（40,汇流,汇流,条,由,纯铜为基体材料，在其表面涂上锡层,，一方面防止,铜基材料氧化变色,，另外一方面方便于材料间焊接,汇流条用于,电池串与串之间的,连接,组件基础知识介绍,汇流汇流由纯铜为基体材料，在其表面涂上锡层，一方面防止铜基材,EVA,背板铺设,操作,:,按照顺序铺设,EVA,背板,检查项目,:,物料尺寸,外观,组件基础知识介绍,EVA,背板铺设 操作:组件基础知识介绍,背板,绝缘,耐候,铺设物料：背板,具体作用（常规,TPT,TPE),：,1,）外层保护层,PVF,具有良好的抗环境侵蚀能力,2,）中间层,PET,为聚脂薄膜具有良好的绝缘性能,3,）内层,PVF,需经表面处理和,EVA,具有良好的粘接性能,组件基础知识介绍,背板绝缘耐候铺设物料：背板具体作用（常规,外观检验,检查项目,:,1),内部是否有异物,2),图纸尺寸,3),物料外观,4),色差,.,EL,检验,检查项目,:,1),内部电池片隐裂,2),电池片性能,3),焊接是否虚焊,.,组件基础知识介绍,外观检验检查项目:EL检验检查项目:组件基础知识介绍,EL,不良类型,:,电池片源,污染,虚焊,碎片,组件基础知识介绍,EL不良类型:电池片源虚焊碎片组件基础知识介绍,EVA,融化，不同,的,EVA,不同温度参数,极限真空越低越好,，把组件内气体抽完（油泵,干,泵）,上腔充气，胶板形变，层压件背板受力，,EVA,加速交联固化,加热,抽真空,加压,层压,组件基础知识介绍,EVA融化，不同的EVA不同温度参数极限真空越低越好，把组件,层压机工作原理,上腔,下腔,层压后外观检,检查项目,:,1),内部是否有异物,2),图纸尺寸,3),物料外观,4),色差,.,胶板,组件基础知识介绍,层压机工作原理上腔下腔层压后外观检胶板,EL,检验,检查项目,:,1),内部电池片隐裂,2),电池片性能,3),焊接是否虚焊,.,组件基础知识介绍,EL检验检查项目:组件基础知识介绍,胶带作用：,1,）密封组件边缘防止雨水浸入,2,）保护玻璃边缘,边框作用,:,1),方便组件安装及运输,2),保护层压件,装框工序,切边,胶带组装,组框,组角,组件基础知识介绍,胶带作用：装框工序切边胶带组装组框组角组,清洁,美观,增加透光率,轻,拿,轻放,清洁工序,组件基础知识介绍,清洁美观增加透光率 轻,IV,测试工序,确定组件的等级,给组件分,档,(,功率及电流）方便,客户安装,测量电性能,参数,测试仪,组件基础知识介绍,IV测试工序确定组件的等级给组件分档(功,耐高压测试,测试电压,漏电流（最大）,电阻下限,测试时间,3600V,50A,2000M,3S,绝缘耐压测试,测试目的,:,高压测试是指在组件边框和电极引线间施加一定的电压，测试组件的耐压性和绝缘强度，以保证组件在恶劣的自然条件（雷击等）下不被损坏。,注意安全,组件基础知识介绍,耐高压测试测试电压漏电流（最大）电阻下限,品质外观检查,检查项目,（根据组件外观检验标准）,:,1),内部异物是否超标,2),尺寸,3),组件外观,4),色差,.,组件基础知识介绍,品质外观检查检查项目（根据组件外观检验标准）:组件基础知识介,便于储存,便于运输,考虑包装的可靠性,包装,组件基础知识介绍,便于储存便于运输考虑包装的可靠性包装组件基础知识介绍,组件生产的关键质控点为电池片与焊带的焊接,互连条与汇流条的焊接,.,特殊工序是,层压，层压后的组件质量是不可逆的,关键岗位在,IV,测试工序,，组件的功率等电性能参数直接决定组件的价值所在。,组件基础知识介绍,组件生产工艺流程总结,组件生产的关键质控点为电池片与焊带的焊接,电站的地区差异对组件的差异化性能要求,1,）组件安装在沙漠环境（或沙漠化环境）等风沙比较大的地方：,大风会卷起沙石或沙粒冲击组件的表面,（一般风速,20m/s25m/s),建议采用组件的要求：,超白钢化玻璃（非镀膜）,耐磨特性比较好的背板,电站的地区差异对组件的差异化性能要求1）组件安装在沙漠环境（,2,）降雪比较多的地方,一般区域每公分积雪以,20N/m2,（相当于,204kg/m3,）计算，特定区域用,30N/m2,（相当,306kg/m3,）,例：,以每公分,20N/m2,计算，,290cm,积雪的雪压为,5800Pa,，屋顶倾斜,30,度则组件所受压力为,5800 x cos30=5022 Pa,。我们一般,5400Pa,组件就足以承受。,若改每公分,30N/m2,计算，,290cm,积雪的雪压为,8700Pa,，屋顶倾斜,30,度则组件所受压力为,8700 x cos30=7534 Pa,。刚好超过,7000Pa,一些，我们的高强度组件也可以测试看看，应该有机会通过。,电站的地区差异对组件的差异化性能要求,暴风雪,微湿的新雪,成型的雪,2）降雪比较多的地方电站的地区差异对组件的差异化性能要求暴风,电站的地区差异对组件的差异化性能要求,3,）安装在海边（通过了,IEC61701,的盐雾腐蚀测试）,还可能产生问题：,腐蚀可能发生在组件边框与支架连接的部位或者接地连接的部位,措施及安装要求：,采用不锈钢或者铝的材料来与光伏组件接触，并且需要对安装部位做好防锈蚀的处理,电站的地区差异对组件的差异化性能要求3）安装在海边（通过了I,国内：,中节能,-,江苏东台；中广核,-,深圳机场 等光伏电站项目都陆续发生了,PID,问题。,失效项目案例（一）,PID,失效,PID,行业测试方式定义：,PID,（,60,85,）,:,光伏组件在被放置于,60,摄氏度，,85%,的湿度，,1000V,偏压的封闭环境内,96,个小时后，测试组件前后运行的功率差,5%,PID,（,85,85,）,:,光伏组件在被放置于,85,摄氏度，,85%,的湿度，,1000V,偏压的封闭环境内,96,个小时后，测试组件前后运行的功率差,5%,国内：失效项目案例（一）PID行业测试方式定义：,PID,意为电位诱发衰减,，光,伏发电系统的系统电压存在对晶体硅电池组件有持续的“电位诱发衰减”效用，晶体硅电池通过封装材料（通常是,EVA,和玻璃的上表面）对组件边框形成的回路所导致的漏电流，进而导致电池发电性能下降现象，被确认为是引起,PID,效应的主要原因,。,失效项目案例（一）,PID,失效,PID意为电位诱发衰减，光伏发电系统的系统电压存在对晶,分析一：,在,组件表面施加正电场，组件在发电过程中,出现明显,PID,衰减，马上施加反向电场，,PID,现象消除,，再,变动位置施加正向电场，发生,PID,的位置随之,发生变动,。,PID,发生时间超过,96,小时后较难恢复。,失效项目案例（一）,PID,失效,泄露电产生过程中，还可能导致组件封装材料产生电化学腐蚀，导致组件串联电阻增大、透光率降低、脱层等现象，引起组件功率衰减，这种,PID,现象是不可以恢复的,.,分析一：在组件表面施加正电场，组件在发电过程中出现明显PID,失效项目案例（一）,PID,失效,分析二,:,从系统层面上来讲，电池片与大地之间的电势差是,PID,效应的一个关键的因素,(,系统电压决定于组件串联的数量、辐照度和温度等因素。根据不同的接地方式，组件内部对地的电压呈正向或反向,),有三种接地方式,:1),系统的正极接地,2),系统负极接地,3),系统不接地,组件安装要求,:,负极接地,(,需要含变压器的逆变器,),失效项目案例（一）分析二:组件安装要求:负极接地,常规,大型地面光伏电站而言，在发电过程中，部分组件的,铝边框,与,电池片,之间会承受,600V,左右的正向电压,常规大型地面光伏电站而言，在发电过程中，部分组件的,组件端如何改善组件,PID,问题？,（,1,）,改变电池片生产,PECVD,工艺，提高电池表面致密度（提高,AR,减反层的折射率提高：,2.08-,2.14-2.20,）,可减缓正价,Na,离子对电池的破坏。,-,此方案弊端：电池表面折射率提高，电池发电效率下降明显；电池片色差大。,（,2,）,采用抗,PID,的,EVA,材料，,可以减少体系中的水解基团，进而阻隔,Na,离子在体系中的移动带来电池的,PID,问题。,-,抗,PID,的,EVA,。,（,3,）,采用透水性更小、更耐用,的背板,，减少体系的渗水量，可以改善组件发生,PID,的现象,。,（,4,）用石英玻璃替代普通硅酸盐玻璃，可避免,Na,离子的析出,-,成本极高,失效项目案例（一）,PID,失效,组件端如何改善组件PID问题？（1）改变电池片生产PECVD,蜗牛纹情况汇总：,蜗牛纹产生原因：,从背板透过的水汽，通过,EVA,后从隐裂处渗过，在电池片表面富集，造成银浆氧化，形成黑色纹路，,EVA,中过氧化物引发,EVA,交联的活性较高的引发剂，经过层压后交联剂还有较多残留的话，将会对蜗牛纹的产生有引发和加速作用。,蜗牛纹区域与电池隐裂区域相对应,，,蜗牛纹区域处银栅通常呈现暗红色。,在,EL,成像中能够清楚看到出现蜗牛纹组件中的电池片隐裂，虽然这种隐裂对于组件的功率衰减似乎并无大的影响。,电池片的隐裂本身就对发电功率有影响，据研究如果裂痕造成失效面积达到电池表面积的,8%,，就将对其产出产生不良影响，如果电池断裂部位达到,12%,，产出相对断裂区域则出现线性下降。,失效项目案例（二）,蜗牛纹,蜗牛纹情况汇总：失效项目案例（二）,上图为蜗牛纹区域的,SEM,电镜照片,与正常银栅区域相比，蜗牛纹区域存在数量众多的纳米颗粒，这些纳米颗粒为离子化合物（极性有机溶剂对其进行清洗，无效果，再用浓醋酸对其进行清洗，结果清除），,通过,Raman,光谱纳米颗粒为数种化合物的混合，此种物质易挥发，熔点沸点较低，而且量较少，难于收集。,蜗牛纹区域结构为：,EVA/,薄层有机物,/,纳米颗粒,/Ag,栅,/Si,电池片。,Compa