信息与资源作为社会组成的基础,能源是社会社会发展的进步,伴随着科学技术以及经济的快速发展,人类能源的需求量也在迅速增加,但是能源总是有限的,如何保证社会进步不受影响呢?
一个是节约能源,另外就是开发新的替代能源,而太阳能就是新型的不可缺少的一种能源,近年来,太阳能发电技术在全球范围内得到快速发展,开发利用太阳能已经成为世界各国的共识,而我国更是太阳能组件的制造大国,同时也是应用大国,太阳能光伏组件的质量问题也成了人们最关心的问题之一。
如何判别组件的好坏呢?单凭肉眼是很难发现组件内部所存在的问题的,必须借助各种各样的仪器才能判别太阳能组件的电气性能和结构安全性能是否满足要求,而EL检测又是其中比较重要的检测形式。
组件EL测试是利用电致发光原理对组件内部缺陷进行检测的项目,就像人需要拍摄“X光线”才能看轻身体内部健康情况一样,光伏组件需要EL测试才能清晰看到内部是否存在缺陷问题。
组件EL测试分为三种主要形式,分别为工厂EL测试,光伏实验室检测,室外便携式EL测试几种形式,原理相同,只是形式和目的不同。
组件EL测试可以使用便携式EL测试仪,操作方便,组件生产与运输安装中的每个关键环节都必须测试EL,保证组件内部完好才会进入下一个环节,可以说这个测试是检测组件质量的一个重要手段,而电站建设的各个环节也会进行EL测试,明确责任,保证施工质量的重要手段。
测试过程中给组件外加正向偏置电压,电源向组件内部注入大量非平衡载流子,电致发光依靠从扩散区注入的大量非平衡载流子不断地复合发光,放出光子;再利用CCD相机捕捉到这些光子,利用计算机进行处理后显示出来,由于相机镜头对光十分敏感和组件发出的光很弱,避免环境光线对测试结果的影响,整个过程应该在弱光或者无光的环境中进行。
EL图像的亮度正比于电池片的少子扩散长度与电流密度,组件电池片有缺陷的地方,少子扩散长度较低,所以显示出来的图像亮度较暗。因此通过EL图像,可以有效地发现硅材料缺陷、印刷缺陷、烧结缺陷、工艺污染、裂纹等问题。
光伏行业属于新兴的行业,因此很多市场规范并不完善,所以组件质量参差不齐,对光伏电站发电量造成很大的影响,大致有以下三方面原因:
第一,组件工厂生产技术水平不一,导致市场上有很多劣质组件,这些组件外表和正常组件差距不大,但是发电效率和使用寿命就会有很大差距,这些问题在运行中就会彻底爆发出来。
第二,光伏组件电池片十分脆,稍微不注意就会产生隐裂甚至碎片,所以即使大厂家的组件在运输过程中也会产生隐裂问题,而由于组件串联连接,根据电流的木桶效应,小的隐裂同样会对整个方阵的发电效率造成影响。
第三,随着15000V系统技术的成熟,组串串连的组件越来越多,所以隐裂问题对方阵的影响也越加明显,不仅本身发电量地还会拉低正常组件的发电量。
所以在组件从生产到安装甚至是运维阶段,都会进行EL测试,及时发现组件内部缺陷问题,特别严重隐裂甚至碎片的组件,及时更换组件,清除这些害群之马,提升组件的发电量。