什麼是光伏組件隱裂?如何檢測?

近幾年，晶矽組件廠家為了降低成本，晶矽組件越做越薄，從而降低了電池片防止機械破壞的能力，從而導致了在運輸和安裝過程中組件隱裂的產生，下面讓我們詳細的了解下組件的隱裂。

什麼是光伏組件隱裂？

隱裂是指電池片（組件）受到較大的機械或熱應力時，可能在電池單元產生肉眼不易察覺的隱性裂紋。

根據電池片隱裂的形狀，可分為5類：樹狀裂紋、綜合型裂紋、斜裂紋、平行於主柵線、垂直於柵線和貫穿整個電池片的裂紋。

隱裂對光伏組件的影響

電池片產生的電流要依靠「表面的主柵線及垂直於主柵線的細柵線」搜集和導出。當隱裂導致細柵線斷裂時，細柵線無法將收集的電流輸送到主柵線，將會導致電池片部分甚至全部失效。

基於上述原因，我們可以看出對電池片功能影響最大的，是平行於主柵線的隱裂。根據研究結果，50%的失效片來自於平行於主柵線的隱裂。

45°傾斜裂紋的效率損失是平行於主柵線損失的1/4。

垂直於主柵線的裂紋幾乎不影響細柵線，因此造成電池片失效的面積幾乎為零。

相比於晶矽電池表面的柵線，薄膜電池表面整體覆蓋了一層透明導電膜，所以這也是薄膜組件無隱裂的一個原因。

有研究顯示，組件隱裂嚴重時，會導致組件功率的損失，但是損失的大小並不一定。裂紋對組件電性能的影響小，而裂片對組件功率損失非常大；老化試驗，即組件在工作或非工作的情況下，溫、溼度變化可能會引起電池片隱裂的加劇；組件中沒有隱裂的電池片比隱裂的電池片抗老化能力強。

光伏組件隱裂如何檢測

EL（Electroluminescence，電致發光）是簡單有效的檢測隱裂的方法。其檢測原理如下。

電池片的核心部分是半導體PN結，在沒有其它激勵（例如光照、電壓、溫度）的條件下，其內部處於一個動態平衡狀態，電子和空穴的數量相對保持穩定。

如果施加電壓，半導體中的內部電場將被削弱，N區的電子將會被推向P區，與P區的空穴複合（也可理解為P區的空穴被推向N區，與N區的電子複合），複合之後以光的形式輔射出去，即電致發光。

當被施加正向偏壓之後，晶體矽電池就會發光，波長1100nm左右，屬於紅外波段，肉眼觀測不到。因此，在進行EL測試時，需利用CCD相機輔助捕捉這些光子，然後通過計算機處理後以圖像的形式顯示出來。

給晶矽組件施加電壓後，所激發出的電子和空穴複合的數量越多，其發射出的光子也就越多，所測得的EL圖像也就越亮；如果有的區域EL圖像比較暗，說明該處產生的電子和空穴數量較少，代表該處存在缺陷；如果有的區域完全是暗的，代表該處沒有發生電子和空穴的複合，也或者是所發光被其它障礙所遮擋，無法檢測到信號。

黑心片 隱裂片 正常組件EL圖像

隱裂種類雖然眾多，但不是所有的隱裂都會對電池片有影響。在組件生產、運輸、安裝和維護過程中，考慮到晶矽組件的易裂特徵，需要在安裝電站的各個過程注意並改進作業流程，儘量減少組件隱裂的產生。對於檢測隱裂，目前EL是最有效的方法。而導致組件隱裂的原因眾多，要弄清楚原因後再追究責任，不能盲目聽信他人之言。

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