Crepe, punti caldi ed effetti PID sono tre fattori importanti che influenzano le prestazioni dei moduli fotovoltaici in silicio cristallino. Oggi impariamo a conoscere le ragioni delle crepe nelle batterie, come identificarle e come prevenirle.
1. Che cos'è il "crack nascosto"
Le crepe sono un difetto relativamente comune dei moduli fotovoltaici in silicio cristallino. In generale, sono delle minuscole crepe invisibili ad occhio nudo. A causa delle caratteristiche della propria struttura cristallina, i componenti in silicio cristallino sono molto soggetti a fessurazioni.
Nel flusso di processo della produzione di moduli in silicio cristallino, molti collegamenti possono causare crepe nelle celle. La causa principale delle crepe può essere riassunta come stress meccanico o stress termico sul wafer di silicio. Ora, al fine di ridurre i costi, le celle di silicio cristallino stanno diventando sempre più sottili, il che riduce la capacità delle celle di prevenire danni meccanici ed è più soggetta a crepe.
2. L'impatto delle "crepe nascoste" sulle prestazioni dei componenti
La corrente generata dal foglio della batteria viene principalmente raccolta ed esportata dalle linee della griglia principale e dalle linee della griglia sottile perpendicolari tra loro sulla superficie. Pertanto, quando le fessure (per lo più nascoste parallele alle linee principali della griglia) provocano la rottura delle linee sottili della griglia, la corrente non sarà in grado di essere effettivamente erogata alle linee sbarre, il che porterà al guasto di parte o addirittura del l'intera cella e può anche causare frammenti, punti caldi, ecc., provocando l'attenuazione della potenza dei componenti.
Le fessure perpendicolari alle linee della griglia principale difficilmente influiscono sulle linee sottili della griglia, quindi l'area di rottura della cella è quasi pari a zero.
Tuttavia, le celle solari a film sottile, che sono in rapido sviluppo, non presentano il problema delle crepe grazie alle loro caratteristiche materiali e strutturali. Allo stesso tempo, la sua superficie raccoglie e trasmette corrente attraverso uno strato di pellicola conduttiva trasparente. Anche se il foglio della batteria presenta piccoli difetti che causano la rottura della pellicola conduttiva, non causerà un guasto su larga scala della batteria.
Gli studi hanno dimostrato che se l'area di guasto di una determinata batteria in un modulo è entro l'8 percento, avrà scarso effetto sulla potenza del modulo e 2/3 delle fessure della striscia diagonale nel modulo non avranno alcun effetto sulla potenza del modulo. Pertanto, sebbene le crepe siano un problema comune nelle batterie al silicio cristallino, non è necessario preoccuparsi troppo.
3. Metodi per identificare "fessure nascoste"
EL (elettroluminescenza, elettroluminescenza) è una sorta di apparecchiatura per il rilevamento di difetti interni di celle o componenti solari ed è un metodo semplice ed efficace per rilevare crepe nascoste. Utilizzando il principio elettroluminescente del silicio cristallino, le immagini nel vicino infrarosso dei componenti vengono catturate da una telecamera a infrarossi ad alta risoluzione per ottenere e determinare i difetti dei componenti. Presenta i vantaggi di alta sensibilità, velocità di rilevamento rapida e risultati intuitivi.
4. Ragioni per la formazione di "crepe nascoste"
Forza esterna: le celle saranno soggette a forze esterne durante la saldatura, la laminazione, l'intelaiatura o la manipolazione, l'installazione, la costruzione, ecc.
Alta temperatura: le celle che non sono state preriscaldate a bassa temperatura e poi si espandono improvvisamente dopo essere state esposte ad alta temperatura in un breve periodo di tempo causeranno crepe, come temperatura di saldatura eccessivamente alta, impostazione irragionevole della temperatura di laminazione e altri parametri.
Materie prime: i difetti delle materie prime sono anche uno dei principali fattori che portano a crepe.
5. Punti chiave per prevenire crepe nei moduli fotovoltaici
Durante il processo di produzione e il successivo stoccaggio, trasporto e installazione, evitare l'intervento improprio di forze esterne sulle celle e prestare attenzione anche all'intervallo di temperatura dell'ambiente di stoccaggio.
Durante il processo di saldatura, il foglio della batteria deve essere preventivamente riscaldato (saldatura a mano) e la temperatura del saldatore deve soddisfare i requisiti.