世界的基础是什么？答曰：能源。
能源维持生命运转，支撑社会发展与进步，对于人类来说能源就相当于高楼的地基，没了地基，在坚固的高楼也会轰然倒塌。
既然能源这么重要，自然备受关注，但是人类的欲望与需求是无止境的，能源确是有限的，让人类学会满足？那是不存在的，因此就只有一条路可以走了。
更换能源形式，利用更高效的能源，开发新的能源方式成了唯一的解决办法，毕竟幸福的生活是不能受到威胁的。
从人类诞生起，就受到一种能源的滋养，那就是阳光，可以说我们生存的许多能源都是直接或者间接来自太阳。最主要他多还用不完，于是我们就想，增加太阳能的利用量不就拟补了部分差额了嘛？
如今开发利用太阳能成为了世界各国的共识，主要利用方式有四种：光伏、光热、光化学与光生物。今天我们主要探讨光伏发电的热斑效应，因为光伏是利用太阳能的主要方式，而我国更是光伏大国。
光伏发电为我们提供了源源不断的电力，但是光伏组件的质量问题同样是一个不容忽视的问题，毕竟如果衰减加速就会直接影响电站寿命，降低投资收益率拉长投资回收期。
PID效应，热斑效应，隐裂等成为光伏电站几大主要隐患，今天我们一起热斑，看看热斑和光伏的前世今生。
据相关检测机构统计，热斑故障占据组件故障总数的11%，严重影响组件的发电效率，甚至危害组件的寿命，那么什么是热斑呢？
光伏组件通过光生伏特效应将阳光转化为电能，但是如果组件本身损坏或者被遮光，这个时候组件就不能全部用来转换阳光，那么组件本身的短路电流就会降低，如果低于了组件的工作电流，电池遮光部分就会发热，消耗正常组件所发出的能量。
把组件比作一群工人，热斑发生时就相当于只有一部分工作继续工作，但是不工作的工人你也得发工资，他们也得吃饭，从而就得消耗工作工人的劳动成果。而热斑组件不仅不再发电反而消耗电量发热，损害组件质量，温度过高时烧坏组件，甚至引起火灾。
热斑效应是组件正常现象，虽然热斑危害很大，但是我们也不能谈热斑而色变，因为每块组件表面的温度都是不一样的，因为生产工艺决定了组件每个部位的电阻并不相同，造成热量差异实属正常，而且很多遮挡热斑也是可以消除恢复的，只有少量严重热斑才会造成危害，比例并不高，概率也很低，不然光伏发电技术也不会推广的如此广泛，有问题的产品是不可能大规模推向市场的。
因此在光伏电站中，热斑现象是不可避免的，即使如此，我们还是会采用手段去避免热斑，毕竟能多发电干嘛让他消耗电量，还有就是预防小病成大病，热斑进一步恶化。在应用光伏技术的时候，必须考虑阴影遮挡，并加配保护装置以减少热斑的影响。
为表明太阳电池能够在规定的条件下长期使用，需通过合理的时间和过程对太阳电池组件进行检测，确定其承受热斑加热效应的能力。
光伏组件的寿命高达25年，如何保证组件可以在规定的条件下长期使用，就需要我们进场对组件进行“体检”，判断组件健康状态，而热斑检测就是其中一个重要检查项目，组件整个寿命周期都会伴随着热斑效应的发生，耐热斑能力也是组件的基本标准之一，主要有实验室热斑测试和电站热斑测试。
测试原理如下图所示，利用热成像技术检测组件表面的热辐射，通过分析研究判断组件的健康情况。
组件热斑测试的目的，主要在于确定组件承受热斑效应的能力，由于电池不匹配，内部连接失效，局部被遮光或者弄脏造成的热斑，可能导致焊接的融化或者封装退化。在其整个寿命周期中，组件必须具有忍耐热斑效应的能力，毕竟他们彼此需要相伴一生。
电站热斑测试的目的，主要检测已经工作的组件有没有正常工作，有多少组件存在热斑问题在偷懒，确定电站热斑情况，制定提升发电量的方案才是电站热斑测试的目的。预防严重热斑故障的发生，或者及时排除电站严重热斑故障，消除组件使用过程的风险。
实验室组件热斑测试主要利用实验室仪器，按照IEC61215：2016《地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定性》中规定，对组件进行测试，判断组件是否具有抗热斑能力，测试方法如下：
第一，设备（用什么做）
首先要有一个辐照源，正常使用Pasan设备的居多，当然只要是符合IEC 60904-9的BBB级（或更优的）稳态太阳模拟器就可以，辐照度为（1000±100）W/m2；或者使用自然光；
其次有一个组件IV测试仪，用来测试IV曲线；
再有一个电流测量设备；
符合IEC 61215技术规定的不透明盖板；
一个合适的温度探测器（推荐红外照相机）来测量和记录组件温度；
记录辐照度水平、总辐照度量和外部温度的设备。
可以选用符合IEC 60904-9的BBB或更优的瞬态模拟器，辐照度为800-1000W/m2，进行I-V测量来选择电池，此时电池对热斑加热最为敏感。
第二，程序（如何做？）
使用下列步骤来确定热斑敏感电池：
将未遮挡的组件暴露在800-1000W/m2的辐照源下。可使用下列方式：
一个瞬态模拟器，组件温度接近室温（25±5）℃；
一个稳态模拟器，开始测试前组件温度稳定在±5℃；
太阳光，开始测试前组件温度稳定在±5℃。
当达到热稳定后，测量组件的I-V特性，并确定最大功率电流。（初始性能）。简而言之就是开始测试一下组件的IV图像信息，如下图所示：
依次完全遮挡每块电池，测量随之的I-V曲线并如下图中准备一组曲线，如下图所示，组件有多少电池片就测试多少次。
注：SP类型的组件，I-V曲线的变形是添加到完全辐照的平行子段的分段I-V曲线，因此不会开始在Voc开始。
选择oc.边缘有最低并联电阻的电池，即一块有最大漏电流的电池；
选择oc.两块有最低并联电阻的电池（c）中电池之外），即有最大漏电流的电池；
选择有最大并联电阻的电池；
选择好电池片后，进行电池测试步骤：
对于每一个选定的电池，确定最坏情况下的遮挡条件，可选择下列方法之一。
如果电池电路是可进入的，短路组件电路和连接电流测量设备，使得它只能读取测试时电池串的电流。将该组件暴露于800-1000W/m2的辐照下，遮挡每块测试电池并确定什么遮挡水平会使遮挡的电池的电流等于a)中确定的未遮挡时的 。这是该块电池最差遮挡情况。
如果电池电流是不可进入的，按下图对每块测试电池不同程度遮挡得到一系列I-V曲线。确定最差遮挡情况，此时流过遮挡电池的电流（在旁路二极管打开的点）等于a)中确定的未遮挡时的 。
依次100%遮挡每块选定的电池并测量电池温度。以10%逐步减少遮挡。如果温度下降，100%遮挡是最差情形。如果温度上升或保持不变，继续以10%减小遮挡直到温度下降。回去过并用最开始的遮挡条件作为最差遮挡条件。
对于SP类型，如果选择的电池完全遮挡时旁路二极管没有打开，最差热斑条件是完全遮挡电池。如果选择的电池完全遮挡时旁路二极管打开，使用f)2)或f)3)的方法确定最差遮挡条件。
选择c)中选定的电池。用红外相机确定100%遮挡时电池的最热点。按f)1)~f)4)确定的将电池遮挡到最差条件。将组件短路。如果可行的话，将最热点曝露在辐照区域中。
按f)确定的最差条件遮挡每块选择的电池；
将组件短路。组件曝晒在（1000±100）W/m2。试验在组件温度（50±10）℃下进行。
每块选择的电池按f)保持在最差遮挡条件下1h。如果1h结束后遮挡电池的温度仍继续升高，继续曝晒直至满5h。
试验电池不同遮挡程度时的组件I-V特性
第三，要求
(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%。
实验室有时候也会侧用UL热斑测试方法，不过都是为了找出热斑效应最明显的电池片，在最严酷的热斑条件下，看其发热能力，并且该热斑现象是否对组件造成影响，要求试验后组件无明显外观缺陷，功率衰减不得超过5%。
电站测试热斑属于对组件运行状态的检测，传统检测方式采用手持式热像仪进行测试，精度是高，但是效率低，难以广泛覆盖整个电站，多是抽检的时候使用。
按照CQC--CNCACTS0016-2015并网光伏电站性能检测与质量评估技术规范要求，光伏组件热斑及功率衰减的检测方法如下：
检测对象：对所有抽样选定组串内所有光伏组件进行扫描。
检测方法：对被检测组串的所有组件进行红外扫描，检测时方阵必须处于正常工作状态，且方阵面辐照度应高于600W/m2。以确保有足够的电流使有问题的部位产生高温。同一组件外表面电池正上方的温度超过20℃时，应视为发生热斑。
注意：一旦发现温度异常应从组件正反两面扫描以正确判断引起高温的原因，同时保留影响，并记录有问题的组件位置。在扫描光伏组件正面时，应注意监测人员不要对扫描组件造成遮挡。
进行红外扫描时应注意寻找组串中前表面温度能够代表组串中所有组件平均温度的光伏组件，进行标记，用于测试组串的平均背板温度。
对发生热斑的组件进行记录，准备进行后续的EL测试，同时应测试IV曲线，以便于和正常组件进行比较，得出热斑组件功率衰减率。
计算公式：组件热斑功率衰降率=（无热斑组件修整功率 – 热斑组件修正功率）/无热斑组件修正功率 100%
判定条件：以检测结果为准，分析热斑原因，探究热斑和功率衰减的相关性。
检测结果：应附热斑组件和无热斑组件的红外成像照片。
发现组件热斑时可以借助便携式EL测试仪和便携式IV测试仪对故障组件进行检测，进一步判断热斑原因和对组件功率的影响大小。
相对于抽检，有时候我们更想知道所有组件的运行状态，采用手持式测试仪就会面临巨大的工作量，庞大的人力物力投入，造成最终结果产生的收益拟补不了投入。
随着科学技术的发展，现在可以利用无人机进行光伏电站的热斑测试，可以全覆盖，高速度地对所有组件进行扫描，清楚知道整个电站的组件处于什么状态。检测方式如下：
检测目的：利用无人机巡检光伏电站高效率、全覆盖，高精确的优势，检测光伏电站组件的热斑效应，确定光伏电站热斑故障情况。无人机采集到的数据通过远程诊断系统进行分析，计算光伏电站热斑效应对发电量的影响，制定提高光伏电站发电量的方案。解决光伏电站传统检测中存在的检测难，效率慢，费用高的困难。
