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1、常见组件失效模式介绍 并网逆变器 电网 遥测 网络控制 太阳能方阵 光伏发电系统 光伏发电系统 子阵 光伏组件系统连接导致的失效模式 G 子阵接线及系统电压 1. 每个子阵的组件数量在 20块或 20以上，实际电压低于 1000V，这里按 IEC标准的 1000V系统电压定义。 2. 因为组件整体接地，如果把地（ G）看做 0，那么正极端和负极端相对“地”分别有 500V的电压差。 子阵中的电压偏置状态 1. 在子阵中，同时存在正电压偏置和负电压偏置。（如果是隔离变压器，那么子阵中仅存在正电压偏置） 2. 那么电压偏置会带来哪些影响和后果呢？ 正电压偏置状态 1. 模拟光伏系统中的正电压偏置状
2、态，将组件接线并放入环境试验箱。 2. 测试条件： IEC61215.10.13 Damp-heat test. 3. 在正电压偏置状态下，电池片表面的银浆发生了电化学腐蚀，变成了深褐色的银的氧化物（ Black line），并且随着测试时间的增加，氧化银的面积也在逐步扩大。 电化学腐蚀 从材料端改善组件的电化学腐蚀： 1. 减小漏电流 i，提高组件绝缘性从原理上可以抑制腐蚀的发生速度。 在上表中， EVA的 VA含量也有降低，减少组件内部的醋酸释放和酸值，可能也是抑制因素之一。 2. 降低背板水汽透过率。 背板水汽透过率3g*m2/day EVA体积电阻3*1014.cm EVA体积电阻1*
3、1014.cm EVA体积电阻2*1013.cm BL产生速度 DHT 100h没有任何的变色和氧化现象 DHT100h栅线变黄，但不明显 DHT100h出现大面积 BL 电化学腐蚀与蜗牛纹 1. 正电压偏置与蜗牛纹之间的相关性或者失效机理是否相同还无法确定。 2. 目前各种技术资料和文献中对蜗牛纹的产生描述有各种各样的解释，怀疑蜗牛纹的物质有 AgCl， Ag2S， Ag2O， AgCNO等。 3. 电化学腐蚀在透水透气型组件中是普遍存在的现象，封装技术能解决的只是延缓腐蚀的速度。 4. 隔离逆变器整个系统负极接地，可能会加速电化学腐蚀的现象。 负电压偏置状态 PID(Potential i
4、nduced degradation)。 1. 一般意义的 PID定义较广，但是目前我们所指的是指组件在系统中工作在负偏压状态下的功率衰减现象，最高可以造成功率输出衰减 90%以上，而改善组件抗PID性能主要有两个方向： 电池片：改进工艺主要有增加 SiN厚度，或者利用 O3制作一层 SiO保护层。 组件封装材料：阻止玻璃中钠离子迁徙到电池片表面，提高 EVA的厚度，绝缘性和阻隔性。 组件常见失效模式 1. 热斑是非常常见的组件失效模式，严重的热斑可以导致背板烧毁，更有甚者导致钢化玻璃爆裂。 2. 提升组件耐热斑的方法有减小电池片反向流电流，提高背板耐热性等。 热斑烧毁背板 热斑 热斑红外照片
5、 热斑红外照片 热斑 1. 接线盒二极管失效是比较常见的情况，通常都是大规模发生，已有案例多是由于系统接线错误，雷击等 2. 密封式接线盒偶有烧毁失效，改为灌胶接线盒后，热量可以快速散出，目前为止还未发现失效案例。 螺母未安装到位 连接器开裂 二极管失效 接线盒烧毁 接线盒 玻璃自爆 受外力撞击 玻璃破损 1. 玻璃自爆多数是由于玻璃内杂质（如硫化镍）晶向转化，体积膨胀自爆，外观看有非常明显的自爆点，没有外力撞击痕迹 2. 受外力撞击自爆现象在多石块的地面电站较为常见。 助焊剂污染 背板脱层 EVA脱层 脱层 1. 过多的助焊剂残留会导致 EVA与电池片发生脱层。 2. 使用低厚度 EVA会导
6、致焊带处 EVA与玻璃脱层，目前天合使用的 EVA是国内光伏组件企业最厚的，克重标准 430g/m2，其他厂家在 370410g/m2 3. 背板脱层是非常严重的失效，会导致组件绝缘性能失效而提前报废。一般造成背板脱层的原因有背板与 EVA粘接面处理工艺失效、污染，背板的结构设计缺陷等。 1. EVA黄变： EVA受温度， UV等条件影响，发生老化黄变。 EVA黄变对组件发电量有影响，但是影响很小，天合收集了工作 20年以上的组件， EVA黄变非常严重，但功率衰减在 10%以内。 2. 背板黄变：背板黄变主要是 UV破坏，目前天合所使用的背板都通过了 UV 210KWH的照射，相当于中国西部地区 20年 25年的辐照量，其中最高黄变系数 YI在 5左右。 背板，EVA黄变 黄变
