أولاً ، تأثير النقطة الساخنة
سيتم استخدام وحدة الخلايا الشمسية المظللة في فرع متسلسل كحمل لاستهلاك الطاقة الناتجة عن وحدات الخلايا الشمسية المضيئة الأخرى ، وسوف يتم تسخين وحدة الخلايا الشمسية المظللة في هذا الوقت ، وهو تأثير النقطة الساخنة. يمكن أن يؤدي هذا التأثير إلى إتلاف الخلايا الشمسية بشكل خطير. قد تستهلك خلية مظللة جزءًا من الطاقة التي تنتجها خلية شمسية مضاءة. قد يكون سبب تأثير البقعة الساخنة مجرد قطعة من فضلات الطيور.
من أجل منع تلف الخلية الشمسية بسبب تأثير النقطة الساخنة ، من الأفضل توصيل الصمام الثنائي الجانبي بالتوازي بين القطبين الموجب والسالب لوحدة الخلايا الشمسية لمنع استهلاك الطاقة المتولدة من الوحدة الضوئية بواسطة الوحدة المظللة. عندما يكون تأثير النقطة الساخنة شديدًا ، قد ينكسر الصمام الثنائي الجانبي ، مما يتسبب في احتراق المكون.
ثانيًا ، تأثير PID
التدهور المستحث المحتمل (PID ، التدهور المستحث المحتمل) هو عمل طويل الأمد للجهد العالي لمكونات البطارية ، مما يتسبب في تسرب التيار بين الزجاج ومواد التغليف ، وتضرب كمية كبيرة من الشحن على سطح البطارية ، مما يؤدي إلى تدهور تأثير التخميل على سطح البطارية ويسبب المكون. الأداء أقل من معايير التصميم. عندما تكون ظاهرة PID خطيرة ، فإنها ستؤدي إلى انخفاض طاقة الوحدة بأكثر من 50 بالمائة ، مما يؤثر على خرج الطاقة للسلسلة بأكملها. تحدث ظاهرة PID على الأرجح في المناطق الساحلية ذات درجات الحرارة العالية والرطوبة العالية والملوحة العالية.
تكمن أسباب ظاهرة مكون PID بشكل أساسي في الجوانب الثلاثة التالية:
1. أسباب تصميم النظام: يتم تحقيق تأريض الحماية من الصواعق لمحطة الطاقة الكهروضوئية عن طريق تأريض إطار المكون عند حافة المصفوفة المربعة ، مما ينتج عنه تكوين جهد متحيز بين مكون واحد والإطار. كلما زاد جهد التحيز للمكون ، تحدث ظاهرة PID. أكثر جدية. بالنسبة لوحدات السيليكون البلورية من النوع P ، فإن تأريض القطب السالب للعاكس بمحول يمكن أن يمنع بشكل فعال حدوث ظاهرة PID من خلال القضاء على التحيز الأمامي لإطار الوحدة بالنسبة للخلية ، ولكن تأريض القطب السالب للعاكس سيزيد من بناء النظام المقابل. يكلف.
2. أسباب الوحدة الكهروضوئية: يتسبب ارتفاع درجة الحرارة والرطوبة العالية في البيئة الخارجية في تكوين تيار تسرب بين الخلية والإطار الأرضي ، وتتشكل قناة تيار التسرب بين مادة التغليف واللوح الخلفي والزجاج والإطار. يعد تغيير فيلم العزل إيثيلين فينيل أسيتات (EVA) إحدى الطرق لتحقيق مضاد PID للوحدة. في حالة استخدام أغشية تغليف EVA مختلفة ، سيكون الأداء المضاد لـ PID للوحدة مختلفًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الزجاج في الوحدات الكهروضوئية هو زجاج صودا الكالسيوم بشكل أساسي ، ولا يزال تأثير الزجاج على ظاهرة PID للوحدات الكهروضوئية غير واضح.
3. سبب البطارية: توحيد المقاومة المربعة للبطارية ، سمك الطبقة المضادة للانعكاس و معامل الانكسار لها تأثيرات مختلفة على أداء PID.
من بين الجوانب الثلاثة المذكورة أعلاه التي تسبب ظاهرة PID ، يتم التعرف على ظاهرة الوحدة النمطية PID الناتجة عن الاختلاف المحتمل بين إطار الوحدة والوحدة داخل النظام الكهروضوئي من قبل الصناعة ، لكن آلية توليد الوحدة النمطية لظاهرة PID في جانبي الوحدة النمطية والخلية لا تزال غير واضحة. من الواضح أن الإجراءات المقابلة لتحسين أداء المكونات المضادة لـ PID لا تزال غير واضحة.
ثالثًا ، تكسير الخلية
الشقوق هي عيوب في الخلية. نظرًا للخصائص المتأصلة في التركيب البلوري ، فإن خلايا السيليكون البلورية معرضة جدًا للتشقق. عملية إنتاج وحدات السيليكون البلورية طويلة ، والعديد من الروابط قد تسبب تشققات في الخلايا (وفقًا لمعلومات السيد Yang Hong من جامعة Xi'an Jiaotong ، هناك حوالي 200 سبب في مرحلة إنتاج الخلايا وحدها). يمكن تلخيص السبب الأساسي للشقوق على أنه إجهاد ميكانيكي أو إجهاد حراري على رقاقة السيليكون.
في السنوات الأخيرة ، من أجل تقليل تكلفة مصنعي وحدات السيليكون البلورية ، تطورت خلايا السيليكون البلورية في اتجاه أرق وأرق ، مما يقلل من قدرة الخلايا على منع الضرر الميكانيكي. في عام 2011 ، أعلن ISFH الألماني عن نتائج أبحاثه: وفقًا لشكل الكراك الخلوي ، يمكن تقسيمه إلى 5 فئات: شقوق الأشجار ، الشقوق الشاملة ، الشقوق المائلة ، الموازية للقضيب ، العمودي على الشبكة والمرور من خلال شقوق كاملة في الخلية.
الشقوق المختلفة لها تأثيرات مختلفة على وظيفة الخلية. أكبر تأثير على وظيفة الخلية هو الكراك الموازي لقضيب التوصيل. وفقًا لنتائج البحث ، فإن 50 بالمائة من الرقائق الفاشلة تأتي من شقوق موازية لخطوط بسبار. فقدان الكفاءة للشق المائل بزاوية 45 درجة هو 1/4 من الخسارة الموازية لقضيب التوصيل. لا تؤثر التشققات العمودية على القضبان على خطوط الشبكة الرفيعة ، لذا فإن مساحة فشل الخلية تكاد تكون صفرًا. تظهر نتائج البحث أنه عندما تكون منطقة الفشل لخلية واحدة في الوحدة في حدود 8 في المائة ، يكون لها تأثير ضئيل على قوة الوحدة ، و 2/3 من الخطوط القطرية في الوحدة ليس لها أي تأثير على استقرار طاقة الوحدة. الوحدة.
