超级干货 | 光伏组件的隐裂！

用一句话来概括，就是说隐裂是光伏组件的缺陷。

隐裂是指电池片(组件)受到较大的机械或热应力时，可能在电池单元产生肉眼不易察觉的隐性裂纹。

近几年，晶硅组件厂家为了降低成本，晶硅组件越做越薄，从而降低了电池片防止机械破坏的能力，从而导致了在运输和安装过程中组件隐裂的产生，下面让我们详细的了解下组件的隐裂。

1、隐裂的形状类型

根据电池片隐裂的形状，可分为5类：树状裂纹、综合型裂纹、斜裂纹、平行于主栅线、垂直于栅线和贯穿整个电池片的裂纹。

2、隐裂对光伏组件的影响

不同的隐裂，对电池片功能造成的影响也是不一样的。先来看一张电池片的放大图。

图2：晶硅电池片结构

根据晶硅电池的结构，如上图，电池片产生的电流要依靠“表面的主栅线及垂直于主栅线的细栅线”搜集和导出。当隐裂导致细栅线断裂时，细栅线无法将收集的电流输送到主栅线，将会导致电池片部分甚至全部失效。

基于上述原因，我们可以看出对电池片功能影响最大的，是平行于主栅线的隐裂(第4类)。根据研究结果，50%的失效片来自于平行于主栅线的隐裂。

45°倾斜裂纹(第3类)的效率损失是平行于主栅线损失的1/4。

垂直于主栅线的裂纹(第5类)几乎不影响细栅线，因此造成电池片失效的面积几乎为零。

相比于晶硅电池表面的栅线，薄膜电池表面整体覆盖了一层透明导电膜，所以这也是薄膜组件无隐裂的一个原因。

有研究显示，组件隐裂严重时，会导致组件功率的损失，但是损失的大小并不一定。裂纹对组件电性能的影响小，而裂片对组件功率损失非常大;老化试验，即组件在工作或非工作的情况下，温、湿度变化可能会引起电池片隐裂的加剧;组件中没有隐裂的电池片比隐裂的电池片抗老化能力强。

3、检测隐裂的手段

EL(Electroluminescence，电致发光)是简单有效的检测隐裂的方法。其检测原理如下。

电池片的核心部分是半导体PN结，在没有其它激励(例如光照、电压、温度)的条件下，其内部处于一个动态平衡状态，电子和空穴的数量相对保持稳定。

如果施加电压，半导体中的内部电场将被削弱，N区的电子将会被推向P区，与P区的空穴复合(也可理解为P区的空穴被推向N区，与N区的电子复合)，复合之后以光的形式辅射出去，即电致发光。

当被施加正向偏压之后，晶体硅电池就会发光，波长1100nm左右，属于红外波段，肉眼观测不到。因此，在进行EL测试时，需利用CCD相机辅助捕捉这些光子，然后通过计算机处理后以图像的形式显示出来。

给晶硅组件施加电压后，所激发出的电子和空穴复合的数量越多，其发射出的光子也就越多，所测得的EL图像也就越亮;如果有的区域EL图像比较暗，说明该处产生的电子和空穴数量较少(例如图3中电池中部)，代表该处存在缺陷(复合中心);如果有的区域完全是暗的，代表该处没有发生电子和空穴的复合(图3和图4中红线所标处)，也或者是所发光被其它障碍所遮挡(图3和图4主栅线处)，无法检测到信号。

图3：黑心片

图4隐裂片

图5 正常组件EL图像

4、小结

1)隐裂种类众多，但不是所有的隐裂都会对电池片有影响;

2)组件生产、运输、安装和维护过程中，考虑到晶硅组件的易裂特征，需要在安装电站的各个过程注意并改进作业流程，尽量减少组件隐裂的产生。

3)对于检测隐裂，目前EL是最有效的方法。

4)导致组件隐裂的原因众多，大家要弄清楚原因后再追究责任，不能盲目听信他人之言。

组件隐裂问题今天就找到这里了，有什么不懂的问题欢迎大家在下方留言。

来源：光伏联播

文章作者：光伏盒子