高功率组件热斑风险研究

邓士锋，许 涛，夏正月，邢国强

(常熟阿特斯阳光电力科技有限公司，江苏 常熟 215500)

随着太阳能行业的快速发展，光伏组件用户侧对组件的要求也越来越高，对高功率组件需求越来越多，各大光伏组件厂也开发出不同技术的高功率组件，比如单晶PERC组件、HIT组件、双面双玻、反光贴膜、半片组件、多主栅组件和叠瓦组件等。伴随着高功率组件在市场上的应用也暴露出一些可靠性问题，其中单晶PERC组件的热斑温度已经达到了170℃，有的电池存在点缺陷问题甚至超过200℃，已经超过背板的承受温度范围，在户外长期运行时，存在可靠性风险甚至会导致火灾。

为深入研究光伏热斑热失效问题，Michael Simon等通过实验的方法对热斑现象做了较深入的研究，得出了旁路二极管并联电池片数目、遮挡程度及电池的漏电流对组件温度升高的影响程度[1]，张臻等对光伏组件热斑案例进行了分析，并对其影响因素进行了研究[2]。Ramspeck等利用红外热相技术测试反偏下太阳电池温度分布情况，并通过扫描电子显微镜观测局部热点的微观结构，分析晶体缺陷引起的热斑产生机理[3]。Katherine A等基于MATLAB/Simulink模拟得出当二极管并联电池片数量增加时组件热斑风险会增加[4]。Hamed通过优化半片光伏组件的焊带规格，优化光伏组件的输出功率[5]。S.Deng等研究了不同功率组件及缺陷类型对光伏组件热斑的影响[6]。许涛等研究了半片光伏组件技术热斑温度可以降低20～30 ℃[7]。

本文基于光伏组件热斑效应原理，模拟了不同高效组件，单晶PERC组件350 W，半片多晶350 W组件和大硅片半片多晶400 W组件热斑温度，并结合实验进行验证。……