光伏組件測試等問題匯總

1、光伏組件測試等問題匯總太陽電池組件測量時的二極管問題及解決方案在我們公司的165W組件6X12設計中采用了 24片電池串并聯(lián)一個型號 為P600D正向電流6A,正向電壓為0.9V的整流二極管,用來消除組件的熱 斑效應.由于165W組件的組件共有72電池片串聯(lián),所以每一塊組件中并聯(lián)了 3 個P600D這樣的整流二極管.但由于組件電池串之間的不均勻和模擬光的不均 勻,會造成測量中IV曲線的臺階現(xiàn)象.如下列圖所示：3BQOxuaiii|1 In 1 nn Klh K inhlLFsif i> n /rhfPTia h a Z!<i-ihU*41WII 1* 口 Fill"ram

2、FIB3Tdh H /4Mbh >iii! 于 Wib n a rabii!BV IF鴉止liin 1 ns V V II 1 i / II IIkWhIF 9 IJ /4I4FrniFIFrhIB H Cl Fill"lil皿PIh3IH I* El iFMI-ll!riplaar這是由于組件中每一個電池的IV曲線都不同,假設3串24片電池串電流各不相同,11>12>13,如下圖I1為流過1號電池串的電流,I2為流過2號電池 串的電流,I3為流過3號電池串的電流：- “ 2最終的IV曲線就是三段IV曲線沿電壓軸疊加.盡管各電池串的電流不同,但由于有并聯(lián)旁路二極管分

3、流,上面組件IV曲線的在0-35V時近似為三段電流值較平的恒流源疊加,在35-45V時表現(xiàn)為一個恒壓源.般來說,模擬光的不均勻度較小時,光源引起的電流的不均勻性就要小.這就要求采用均勻度級別較高的模擬光源A級+/-2%, B級+/-5%, C級+/-10%.通過使用10W標準組件來測量組件測試儀的光強不均勻度,發(fā)現(xiàn)西安交大和上 海交大的組件測試儀的光強不均勻度均在 +/-5%以內,應該為B級模擬光源.但 在上海交大的組件測試儀上測量時,發(fā)現(xiàn)在光照面中間偏右處測量時IV曲線有臺階用于測量的10W標準組件沒有連接旁路二極管.而因電池串間不均勻引起的臺階現(xiàn)象,可通過比擬每片電池片的測量結果中短路電流

4、Isc和定電壓點電流值Iv V=0.495V,選出結果相近的電池片.或者定Iv和Rsh值分選,通過這樣的分選方法可以很大程度上減少由于電池串的 不均勻引起的臺階現(xiàn)象.最終要通過電池片的生產工藝來限制Iv和Isc的離散性,提升電池串的均勻性,最終到達提升組件FF的結果.當單晶電池片以定電壓點的電流值lvV=490mV和Rsh> 15 ohm來分檔；多 晶電池片以Eff和Rsh >15 ohm來分檔時,分別做了一批電池片,發(fā)現(xiàn)組件的IV 曲線的臺階現(xiàn)象有所減少,單晶組件的 FF增加,結果如下：1. 對單晶硅來說,組件的FF的平均值從 73.5% 以定電壓點的電流值IvV=490mV和R

5、sh> 6 ohm來分檔上升到74.77% 85個組件,在德國的 測試儀上測量和76.45% 25個組件,在上海的測試儀上測量;2. 對多晶硅來說,組件的FF變化不大.當單晶電池片以定電壓點的電流值IvV=490mV和Rsh> 20 ohm來分檔時, IV曲線的臺階現(xiàn)象消失,FF平均值為75.49%,結果下列圖所示該批組件是為IEC 測量用的,共6片：e i l-fa S'l a-fai/h Hr* Lu, * 寸 * I+ R ni M I'S 需 WMaaulas Typs 曰祠制Nip-ih*rMA九:nSmiV i 7$*aRTiI 1ManiEiM CaI

6、I idMadula|c rrAt12-Tdd- UCja* AiwI d HI. nil1 :V«lBI Ip.!和I g#* :心 i：1C3TC.i £i£iLi. O曲9TCO紳on-Err>-».IWfrni*-B0E- 3STampm-a*BI«1kD<PSL-iLoadiFimad-4 SE34 MB3* 7DB4 DE2# FHH7* 30I科呂Ump Imp Hm-BH naa j . iiOrp.-.pArAiicbrDm*但把Rsh從6 ohm提升到15 ohm及20 ohm時,會增加J檔片比例.以該批 單晶硅

7、電池的數據來看,由于 Rsh引起的J檔片比例的變化如下以 Rsh <=15ohm,及Iv來分檔時,J檔片的比例為：27%:Rsh(ohm)在整批中的比例<=610.6%<=1524%<=2030%現(xiàn)在的主要問題是提升生產線上電池片的Rsh值,降低由于J檔片分檔標準Rsh從6 ohm到20 ohm提升引起的J檔片比例增加串并聯(lián)電阻圖中RS即為串聯(lián)電阻：包括電池的體電阻、外表電阻、電極電阻、電極與硅表接觸電阻等Rsh為旁漏電阻即為并聯(lián)電阻,為硅片邊緣不清潔及內部缺陷引起RS很小,Rsh很大 理想情況下可以忽略,Ish很小串并聯(lián)電阻對填充因子FF影響很大,串聯(lián)電阻Rs越高,填

8、充電流下降 越多,填充因子減少的越多,并聯(lián)電阻減少的越多效果相同組件測試曲線異常分析太陽電池組件由于某些原因,功率達不到預期值,甚至比預期值小許多,測 試曲線會表現(xiàn)的比擬差.為便于查找其原因,本節(jié)對差曲線進行統(tǒng)計歸類,并通 過工藝經驗找到其對應原因.331差曲線問題1. 曲線1處出了問題,如有臺階,那么是二極管的問題,根本對組件質量影響 不大.1處有起伏,而非緩慢下降,那么是電流分檔問題,此組件中混有電流 檔偏低或偏高的電池片.2. 曲線2處出了問題,拐彎處略顯直角,那么是由于組件中有隱裂片,操作過 程中產生.如果是有兩次或三次大轉折,那么是由于組件中有小裂片.3. 曲線3處出了問題,平滑下降

9、中有拱起,那么是由于電壓分檔不均.組件效率電池片的面積:- 123R15D51 I U3SB 2Manoll2S i2&*( 16&U輕t 站耳力*tPdtf 15& « 1&E 直駅工uaaa?力Poly 156 x 156 面積：24332平方毫米二、組件功率計算：Mon O125X 125-R165面積：15483平方毫米Mon O125X 125-R150面積：14858平方毫米例如：175W 1580x 808 x 35mm 72pcs 16.8%電池片,組件理論功率計算如下:1、125X 125-R150 電池片：組件有效電池片面積：14858 mm2 單片面積x 72 片電池片數=1069776 mm2=1.069776 m2 組件電池片標準光強1000w/ m2 下,效率為16.8%電池片產生功率： 1.069776 x 1000 x 16.8%=179.72w由于玻璃及EVA的透光率為90%左右,且存在焊接電阻損耗和接線盒損耗, 故封裝效率根據97%計算：179.72 x 97%=174.33w故125X125-R150電池片16.8%電池片可做175w組件,存在正負公差.組件效率計算：組件面積為：1580x 808=1276640 mn?=1.17664 nf標準光強下應產生功率：1.17664 m2x 1000W/