光伏組件中彩虹紋形成與處理

光伏電站在日常運行中，組件表面會產生積塵，如未及時清理，在外部環境高溫、雨水、灰塵堆積及其它雜質附著作用下會發展為彩虹紋（在太陽光直射時，肉眼觀察組件玻璃表面時會看到有彩虹色樣條）。嚴重影響組件玻璃的透光性，繼而影響光伏組件的發電效率和使用壽命。 組件表面的彩虹紋嚴重時將很難清除，尤其當電站附近有排放酸、鹼性煙霧及油性氣體的工廠時，組件清洗和彩虹紋清除將更加困難。

圖1 組件平置條件下低側端的彩虹紋

通過觀察可以發現彩虹紋更多的形成區域在組件邊框的下方，且一般與組件表面積塵量有關。積塵越厚、時間越久、彩虹紋越明顯，積塵寬度越寬、彩虹紋區域越寬。積塵累積的主要原因是組件邊框高於玻璃表面，積塵在組件表面因重力及小量流水原因會下滑，下方邊框較高，阻擋了灰塵繼續下滑，因此會集中堆積在組件下邊框附近，在環境溼度較大或產生降水但降水不足以將灰塵衝下時，灰塵受潮會牢固黏貼在玻璃表面，形成頑固性積塵。同理，無邊框的薄膜類組件區域性積塵現象就很少發生。

積塵遮擋了部分陽光，遮擋區域的電池片電阻升高，產生相對高溫。同時組件表面玻璃採用減反射鍍膜處理工藝，用來減少光的反射和散射。由於減反射鍍膜玻璃是一種鈉鈣玻璃，這種玻璃處於高溫、高溼環境下會形成矽酸凝膠和氫氧化鈉，矽酸凝膠附著在玻璃表面影響透光性，氫氧化鈉長時間滯留於膜層內部會腐蝕、破壞二氧化矽反射膜，膜層反射層被破壞後透光率和防反射作用進一步下降，因此表面會出現彩虹紋。 

圖2 于田電站組件清洗後的彩虹紋（紅色區域內）

于田電站附近大型重工業工廠較少，無大量排放的酸鹼性煙霧及油性氣體。主要是沙塵較多，因此下邊框處存在的牢固性粘貼物以積沙為主，主要泛白色，只要及時清洗，此類彩虹紋對組件的影響有限。 

圖3：抹布擦拭後（紅色區域）與清洗後（綠色區域）對比

圖3組件在使用高壓清洗車清洗後，仍能看見組件表面的彩虹紋（綠色框內），可見彩虹紋形成初期就已不易清洗。但採用抹布等具有摩擦性質的清理方式後，清理效果較為明顯。實際運行過程中我們還可以發現大風天氣時，風沙會對組件表面形成一種摩擦作用，風沙過後組件下側彩虹紋（白色）會改善很多。目前工商業多採用平鋪方式安裝，安裝傾斜角度小，更加容易形成穩定性積塵，但在加裝導水條後積塵及彩虹紋有明顯的好轉。

綜上，光伏電站在彩虹紋出現時就可以認為玻璃表層鍍膜已經發生一定的損壞。如果不及時採取清洗措施，任其發展，一旦粘貼堆積物過多，時間過久形成頑固性彩虹紋，後期將很難清理，進一步發展將會形成熱斑效應，加速組件功率衰減、降低系統發電效率、產生安全隱患。