平衡系统
光伏组件
配电系统 土建工程等
光伏组件是光伏电站的 核心，也是初始投资之 最大构成，光伏组件成 本越低，初始投资越少 ，光伏组件质量越高， 使用年限越长，发电量 越高，度电成本越低。
2.组件工艺过程及常见质量问题
光伏组件存在问题
✓影响光伏组件质量因 素有哪些？
✓认证后的产品为什么 还在实际应用中频繁出 现故障？
温度系数测量
- 确定组件电流（α），电压（β）和最大功率（δ）的温度系数；
标称工作温度测量
- 标称工作温度是指在标准参考环境下，敞开式支架安装情况下，太阳 电池的平均平衡结温。在系统设计中，比较不同组件设计的性能时该 参数是一个很有价值的参数。
- 至少选用10个数据点，覆盖300W/m2以上辐照度范围，做（TJ-Tamb） 随辐照度变化的曲线，做回归分析拟合；
冰雹试验
- 验证组件经受冰雹撞击的能力（无间歇断路现象，无严重外观缺陷， Pmax衰减<5%，满足绝缘测试要求）；
旁路二极管热性能试验
- 评价旁路二极管的热设计及防止对组件有害的热斑效应能相对长期的可靠
- 确定800W/m2时的（TJ-Tamb）值，加上20℃即为标称工作温度；
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2.组件工艺过程及常见质量问题
NOCT下的电性能：
- 条件：标称工作温度，及800W/m2的辐照度，组件带载情况下的电性能 - 操作执行：可在测温度系数时同时执行
STC下的电性能：
- 条件：温度25 ℃，辐照度1000W/m2，组件带载情况下的电性能 - 操作执行：太阳能模拟器
紫外预处理试验
- 热循环和湿冻前，进行紫外线预测试以证明材料和连接能经受紫外衰减； - 波长280nm ～400nm，5倍于对应标准光谱辐照度；
热循环试验
1. 太阳电池组件无严重外 观缺陷；
2. 太阳电池组件最大输出 功率的衰减不超过试验 前测试值的5%。
3. 满足绝缘要求
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2.组件工艺过程及常见质量问题
湿漏电流试验
- 评价组件在潮湿工作条件下的绝缘性能，验证雨、雾、露水或溶雪的湿气 不能进入组件内部电路的工作部分，如果湿气进入在该处可能会引起腐蚀 、漏电或安全事故（A<0.1m2，R≥400MΩ；A>0.1m2，
R*A≥400MΩ•m2);
机械载荷试验
- 确定组件经受风、雪或覆冰等静态载荷的能力（无间歇断路现象，无严重 外观缺陷，Pmax衰减<5%，满足绝缘测试要求）；
1.光伏发电优势及原理
光伏电池发电原理
N型半导体
P型半导体
- 纯净硅晶体中掺入5价杂质磷/砷/锑,N型半导体； - 如果掺入的是三价的硼/镓，则会形成P型半导体。
1.光伏发电优势及原理
光伏电池发电原理
- N区的电子扩散至P区，自身带正电； - P区空穴被电子填补（接受电子）带负电，PN结形成
组件设计— 可靠性测试
8个组件(IEC61215)
目测、电性能、绝缘、湿漏电
1
2
温度系数
标称工作温度
3
紫外线
4
热循环200
电性能
热循环50
低辐照电性能 户外暴露
湿冻
二极管热试验 热斑
终端试验
目测、电性能、绝缘、湿漏电
5
பைடு நூலகம்湿热
机械 强度
雹击
2.组件工艺过程及常见质量问题
绝缘测试
- 测定组件的载流元件与组件边框或外界之间的绝缘是否良好； - 无绝缘击穿或表面裂纹现象 - 在2Vsys+1000V下，漏电电流 ≤ 50μA - 在500V下，绝缘电阻应≥50MΩ（或漏电流≤10μA）
湿冻试验
- 确定组件承受高温、高湿之后零下温度对其影响的能力
1. 太阳电池组件无严重外观缺陷； 2. 太阳电池组件最大输出功率的衰减不超过试验前测试值的5%。 3. 满足绝缘要求
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2.组件工艺过程及常见质量问题
湿热试验
- 确定组件承受长期湿气渗透的能力（无外观缺陷，Pmax衰减<5%，满足 绝缘要求）；
太阳能发电的优势
– 太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦/秒； – 地球表面0.1%太阳能转为电能，转换效率5%，每年发电量可达 5.6×1012千瓦小时，相当于目前世界上能耗的40倍； – 足以供给人类使用几十亿年。
1.光伏发电优势及原理
欧洲JRC的预测 (2000－2100)
自天然气起，以下为化石燃料 化石燃料生产峰值在2030-2040年之间
✓光伏组件是否真的能 够有效运行25年？ ✓组件潜在的缺陷对光 伏电站的发电量和寿命 有生产什工么艺影响？
2.组件工艺过程及常见质量问题
组件结构
2.组件工艺过程及常见质量问题
组件结构
背板 EVA胶
膜 电池串 EVA胶 膜 玻璃
2.组件工艺过程及常见质量问题
组件质量的影响因素
2.组件工艺过程及常见质量问题
低辐照度下的电性能：
- 条件：温度25 ℃+/-2 ℃ ，辐照度200W/m2，组件带载情况下的电性能 - 操作执行：太阳能模拟器，只是光强度变化，光谱分布和1000W/m2下相同
室外暴晒：
- 目的：对组件经受室外条件的能力作初步评价并揭示组件在室内试验探查不 到的一些综合衰减因素（试验时间短且实验条件随环境在变化，所以本试验 仅被用作可能存在问题的提示）
- 试验执行：组件短接，共接受60kW/m2的辐照 - 评估标准：1）无严重目测缺陷；2）Pmax衰减<5%；3）满足绝缘试验
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2.组件工艺过程及常见质量问题
热斑耐久试验
- 确定组件承受热斑加热效应的能力；组件内某电池单元不匹配或裂纹、内 部连接失效、局部被遮光或弄脏使电池局部电压电流积增大，从而产生局 部温升，可能导致焊接融化或封装退化
光伏发电原理及组件生产过程 中常见质量问题
目录
1
光伏发电优势及原理
2 光伏(电池/组件)生产过程及常见质量问题
3
电站组件质量保障措施
1.光伏发电优势及原理
可开采65年左右
铀资源
可开采58年左右
天然气
可开采100年左右
煤资源
可开采40年左右
石油资源
人类未来的能源之路在何方？
1.光伏发电优势及原理
1.光伏发电优势及原理
光伏电池发电原理---光生伏打效应
Number of Photons of Wavelength λ(nm)
E h
- 光照PN结将电子从共价键中激发，产生电子-空穴对； - 电子向带正电的N区运动，空穴向带负电的P区运动， 形成电压和电流；
2.光伏工艺过程及常见质量问题