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光伏板壽命衰減機理?

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初始的光致衰減,即光伏電池的輸出功率在剛開始使用的最初幾天內發生較大幅度的下降,但隨后趨于穩定。

導致這一現象發生的主要原因是P型(摻硼)晶體硅片中的硼氧復合體降低了少子壽命。

通過改變P型摻雜劑,用稼代替硼能有效的減小光致衰減;或者對電池片進行預光照處理,使電池的初始光致衰減發生在組件制造之前,光伏電池的初始光致衰減就能控制在一個很小的范圍之內,同時也提高組件的輸出穩定性。

光伏組件雖然使用壽命可達25-30年,但隨著使用年限增長,組件功率會衰減,會影響發電量。另外,系統效率對發電量的影響更為重要。

一、組件的衰減

光致衰減也稱S-W效應。a-Si∶H薄膜經較長時間的強光照射或電流通過,在其內部將產生缺陷而使薄膜的性能下降,稱為StaEbler-Wronski效應(D.L.Staebler和C.R.Wronski最早發現。個人認為光伏組件的衰減實際就是硅片性能的衰減,首先硅片在長期有氧壞境中會發生緩慢化學反應被氧化,從而降低性能,這是組件長期衰減的主要原因;在真空成型過程中會以一定比例摻雜硼(空穴)和磷(給體),提高硅片的載流子遷移率,從而提高組件性能,但是硼作為缺電子原子會與氧原子(給體)發生復合反應,降低載流子遷移率,從而降低組件的性能,這是組件第一年衰減2%左右的主要原因。

光伏板壽命衰減機理?-第1張圖片-贊晨新材料

組件的衰減分為:

1、由于破壞性因素導致的組件功率驟然衰減,破壞性因素主要指組件在焊接過程中焊接不良、封裝工藝存在缺膠現象,或者由于組件在搬運、安裝過程中操作不當,甚至組件在使用過程中受到冰雹的猛烈撞擊而導致組件內部隱裂、電池片嚴重破碎等現象;

2、組件初始的光致衰減,即光伏組件的輸出功率在剛開始使用的最初幾天內發生較大幅度的下降,但隨后趨于穩定,一般來說在2%以下;

3、組件的老化衰減,即在長期使用中出現的極緩慢的功率下降現象,每年的衰減在0.8%,25年的衰減不超過20%;25年的效率質保已經在日本和德國兩家光伏公司的組件上得到證實。2012年以后國內光伏組件已經基本能夠達到要求,生產光伏組件的設備及材料基本采用西德進口。

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