熱斑效應(yīng)的概念

太陽電池組件通常安裝在地域開闊、陽光充足的地帶。在長期使用中難免落上飛鳥、塵土、落葉等遮擋物，這些遮擋物在太陽電池組件上就形成了陰影，在大型太陽電池組件方陣中行間距不適合也能互相形成陰影。由于局部陰影的存在，太陽電池組件中某些電池單片的電流、電壓發(fā)生了變化。其結(jié)果使太陽電池組件局部電流與電壓之積增大，從而在這些電池組件上產(chǎn)生了局部溫升。太陽電池組件中某些電池單片本身缺陷也可能使組件在工作時局部發(fā)熱，此時，串聯(lián)支路中被遮蔽的部分將被當(dāng)作負(fù)載，消耗其他未被遮蔽的太陽電池所產(chǎn)生的能量，因此被遮蔽的部分此時會發(fā)熱，這就是熱斑效應(yīng)。

1組件熱斑是如何產(chǎn)生的

當(dāng)組件中的一片或一組電池被遮擋或有隱裂損壞時，該電池片的發(fā)電量受影響，電流會低于其周圍正常發(fā)電的電池。當(dāng)組件的工作電流超過了該電池的短路電流時，被遮擋的電池就會從發(fā)電變?yōu)楹哪埽瑢?dǎo)致組件局部溫度升高。這種效應(yīng)能嚴(yán)重的破壞太陽電池。有光照的太陽電池所產(chǎn)生的部分能量，都可能被遮蔽的電池所消耗。而造成熱斑效應(yīng)的，可能僅僅是一塊鳥糞。

2組件熱斑產(chǎn)生的主要原因

①電池缺陷：隱裂、斷柵、虛焊等;

②外部因素：組件表面局部遮擋、積灰、臟污等。

電池缺陷可以通過各種監(jiān)測和質(zhì)量管理系統(tǒng)來控制。目前已有很多第一梯隊的組件廠在生產(chǎn)過程中引進(jìn)了電致發(fā)光紅外監(jiān)測系統(tǒng)，防止有缺陷的電池用在組件中。但是，組件運輸過程中的顛簸和電站安裝不規(guī)范的的操作搬運，也會導(dǎo)致隱裂的產(chǎn)生，尤其對整片單晶電池組件而言，熱斑產(chǎn)生的外部因素比較難杜絕。

3熱斑的安全隱患有哪些

熱斑除了影響組件的發(fā)電量，還會導(dǎo)致組件局部溫度急劇上升，造成安全隱患。組件溫度過高時，會引起火災(zāi)。我們在實驗測試時觀察到，有些單晶PERC電池的熱斑溫度高達(dá)170度。所以說，當(dāng)整片電池組件的功率輸出提高的時候，熱斑電池聚集的能耗也變大，溫度會升得更高，安全隱患就越大。

為防止太陽電池由于熱斑效應(yīng)而遭受破壞，最好在太陽電池組件的正負(fù)極間并聯(lián)一個旁路二極管，以避免光照組件所產(chǎn)生的能量被受遮蔽的組件所消耗。當(dāng)熱斑效應(yīng)嚴(yán)重時，旁路二極管可能會被擊穿，令組件燒毀，

4熱斑溫度隨組件功率增長而上升

經(jīng)過IEC 61215(2016)最新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行熱斑測試，我們發(fā)現(xiàn)熱斑溫度與組件功率相關(guān)。組件功率越高，熱斑測試溫度越高，熱斑風(fēng)險越大。355瓦72整片單晶PERC組件的熱斑處溫度可達(dá)到170℃左右。