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双玻多晶硅光伏组件户外运转性能剖析
作者:管理员    发布于:2020-05-24 14:57   文字:【】【】【
  以太阳能系统研究所屋顶上的双组件光伏发电系统为研究对象,对一批具有该组件的多晶硅双玻璃组件进行了外观检查和检查。在地区炎热潮湿的气候条件下并网近十年,经过系统长期的累计发电统计,发现双层玻璃组件系统的发电性能相对稳定,可靠性好。
  1.双层玻璃模组系统介绍
  广州地区属海洋性亚热带季风气候,温暖??多雨,阳光充足,气候潮湿。年平均气温为20-22℃,水平面年总辐射量为1166kWh/m2,年平均日照时间为1906h。太阳能资源丰富的地区。图1示出了多晶硅双层玻璃模块光伏发电系统的外观。用于测试的多晶硅双层玻璃组件由上海太阳能科技有限公司生产。组件总数为20,组件尺寸为1470mm×644mm,并安装在架空层上。模块通风良好;它与当前主流的光伏模块安装不同。使用粘合剂将这批组件直接粘附到支架。模块朝南,安装角度为20°。电池模型是京瓷(Kyocera)150mm×150mm的多晶硅太阳能电池。模块转换效率为11.10%。表1列出了标称的电气性能参数。该示范电站已于2007年8月7日竣工,并已并网。初始安装容量为2.3kWp。系统选择的逆变器由SMA生产,型号为SunnyBoy2100。2009年3月13日至2010年3月3月23日,由于建造了一个光伏示范小屋,正方形阵列被移位,并且在移位过程中两个组件被破坏,使其容量变为当前的2.1kWp。在2010年完成生产线改造后,恢复了数据收集。
  2.多晶硅双层玻璃组件性能分析
  组件外观检查
  根据IEC61215,目视检查了多晶硅双层玻璃组件,统计结果见表。表示了组件的外观。灰尘堆积在表面上表面和边缘更严重;部件表面无裂纹或弯曲,电池表面无明显裂纹,电池表面发黄,焊条腐蚀和分层。
  我们在多晶硅双层玻璃组件系统中发现了严重的蜗牛。多晶硅双层玻璃系统总共有20个组件,其中15个组件的边缘具有蜗牛图案。据此我们推测边缘上的蜗牛图案是因为水蒸气从模块的边缘侵入,导致模块内部发生化学反应。根据Richter等人的研究。,蜗牛线的产生与为该组件选择的材料的水蒸气透过率(WVTR)有很大关系。低的水蒸气通常会通过组件的边缘侵入组件内部;对于聚合物底板组件,底板的水蒸气透过率较高,并且水蒸气从背面侵入组件。封装材料中的化学成分和电池中的某些金属元素在组件中溶解并扩散,Ag网格线与前EVA发生化学反应,导致网格线失去颜色。电池开裂是蜗牛线出现的先决条件,但这不是必要条件。在带有蜗牛图案的组件中未发现严重的功率衰减。
  在图2c的一个模块中发现了气泡。研究表明,气泡现象也是双层玻璃模块包装中容易出现的问题。模块中有两种常见的气泡:由于模块中的空气渗透而产生的气泡和由于模块内部的空气未及时排出而产生的气泡。在使用带有气泡的组件时,EVA,玻璃和电池容易分层,从而严重影响组件的外观,电气性能和使用寿命。
光伏组件
  系统发电性能分析
  通过2011年,2013年和2015年收集的发电数据,系统分析了该系统的发电年值,地区水平面的太阳辐射数据来自国家监测数据。气象信息中心。使用PVsyst软件中的Perez[7]辐射计算模型,将水平面辐射转换为阵列斜率辐射。从图3可以看出,该系统的发电量逐年减少。与2011年相比,2015年和2013年的发电量显着下降;根据发电量与太阳辐射之间的相关性,可以认为系统发电量的减少与广州的气候变化和年辐射量的减弱密切相关。
  根据IEC61724[8]的定义,考虑到太阳辐射的不完全利用(光谱影响),PR值是光伏发电系统的等效发电过程中的Yf与标准等效辐射过程中的Yr之比。),光伏阵列的温升诸如损耗,闭塞损耗,光伏模块和阵列的失配损耗,关键器件的性能衰减和故障,线路损耗等因素在一定程度上显示了综合性能和质量光伏发电系统。计算出系统的PR值,计算结果表明,系统的PR值在2011年为71.09%,2013年为59.91%,2015年为55.97%;系统PR值低。因此,考虑到系统发电量的减少不仅受到太阳辐射量的影响,系统性能的降低还与模块自身性能的降低密切相关。在电气性能测试中,稍后将拆卸这些组件,并进行IV和EL测试以分析性能衰减。
  3.结论
  通过对多晶硅双层玻璃组件系统的发电性能的研究,发现:
  1)在室外将多晶硅双层玻璃组件系统与电网连接已近10年的情况下,组件表面无明显损坏,电池表面无黄变,无腐蚀,分层等缺陷找到了焊带的一部分。在20个模块中,有15个模块的边缘有严重的蜗牛图案;其中一个有气泡。在双层玻璃组件的边缘上没有铝制框架,在中国南方的潮湿地区操作时,仍然有必要考虑增强边缘对水蒸气的阻挡。
  2)通过对近三年来系统发电量和太阳辐射的分析,发现系统发电量和太阳辐射的变化呈正相关;同时计算出系统PR值,系统PR值呈下降趋势,PR值减小。这表明模块本身的衰减等因素也对发电性能产生影响。由于这批双层玻璃模块的安装特殊性,暂时还没有进行电气性能测试,稍后将对模块的衰减进行分析。