光伏电池板为何产生光衰减现象

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光伏发电衰减

光伏发电衰减

光伏发电衰减
光伏发电衰减是指光伏发电系统在运行过程中,由于一些外在因素的影响,导致光伏电池组件的发电能力降低。

光伏发电衰减的主要原因有以下几个:
1. 温度效应:高温会导致光伏电池的电压下降,从而降低发电能力。

2. 阴影遮挡:如果光伏电池组件被建筑物、树木等遮挡物阻挡,会影响光照的入射,导致发电能力减弱。

3. 尘埃和污染物:积聚在光伏电池组件表面的尘埃、灰尘和污染物会减弱光线的透过能力,降低发电能力。

4. 光照强度变化:不同时间和季节的光照强度都会对光伏发电系统的发电能力产生影响,例如太阳辐射角度的变化。

5. 光伏电池老化:光伏组件的使用寿命较长,随着时间的推移,光伏电池的发电能力逐渐减弱。

为了减少光伏发电衰减对系统发电能力的影响,可以采取以下措施:
1. 定期清洗:定期清洗光伏组件表面的尘埃和污染物,保持其良好的透光性。

2. 避免阴影:光伏电池组件的安装位置应避免被建筑物、树木等遮挡物遮挡,确保光照的充足和均匀。

3. 温度控制:采取散热措施,降低光伏电池的温度,这可能需要改进组件的散热设计。

4. 维护和检查:定期检查光伏电池组件的状态和性能,及时更
换老化或损坏的组件。

5. 特定措施:根据具体情况,可针对光伏发电衰减的原因采取特定措施,如使用反射膜增强光照强度等。

通过以上措施,可以最大程度地减少光伏发电衰减对系统发电能力的影响,提高光伏发电系统的整体效能。

光伏组件衰减

光伏组件衰减

光伏组件衰减是指太阳能光伏组件在长期使用过程中,由于环境因素及其它原因,其输出功率会逐渐降低的现象。

这种衰减的程度取决于太阳能光伏组件的质量、使用环境和使用方式等因素。

光伏组件衰减的主要原因有:(1)光伏组件的老化:太阳能光伏组件的材料在长期的暴露于紫外线和高温环境下,会导致其失去吸收太阳能的能力,从而出现衰减现象。

(2)太阳能光伏组件的污染:太阳能光伏组件在长期的使用过程中,往往会受到灰尘、沙尘等污染物的腐蚀,也会导致太阳能光伏组件的衰减。

(3)电路结构的变化:太阳能光伏组件的电路结构在长期使用过程中,由于温度变化、紫外线辐射等因素,往往会发生变化,从而影响太阳能光伏组件的输出功率,从而出现衰减现象。

(4)组件的拉绳:太阳能光伏组件在安装过程中,如果拉绳过紧,也会导致太阳能光伏组件的衰减。

(5)超负荷运行:太阳能光伏组件如果长期在超负荷的运行状态下,也会导致太阳能光伏组件的衰减。

正确的使用太阳能光伏组件和定期的维护,有助于减少太阳能光伏组件的衰减,提高太阳能光伏组件的使用寿命。

为了减少太阳能光伏组件的衰减,有必要采取一些有效的措施。

首先,应确保太阳能光伏组件的安装环境良好,避免长期暴露在高温、强紫外线环境中,以免老化。

其次,要定期清理太阳能光伏组件的表面,除去灰尘、沙尘等污染物,以保持组件的表面光洁度。

此外,要定期检查太阳能光伏组件的电路结构,及时发现问题,及时进行维护保养。

同时,要避免太阳能光伏组件运行时超负荷,以减少衰减现象。

此外,还要注意太阳能光伏组件的安装,避免拉绳过紧,以免太阳能光伏组件受到外力的损坏。

另外,一定要使用正规的太阳能光伏组件,确保其质量,以减少衰减现象。

正确的使用太阳能光伏组件和定期的维护,有助于降低太阳能光伏组件的衰减,提高太阳能光伏组件的使用寿命,从而提高光伏发电的效率,节约能源,保护环境。

光伏组件光衰减现象及影响因素有哪些

光伏组件光衰减现象及影响因素有哪些

光伏组件光衰减现象及影响因素有哪些1.0绪论太阳能组件制作完成之后,进行功率测试时,组件功率正常,但是客户接收到组件,安装并运营时发现功率衰减较大。

这种现象大多是由于电池片的光致衰减引起的。

本文将系统、简要的阐述光致衰减现象。

2.0光致衰减光伏组件光致衰减可分为两个阶段:初始光致衰减和老化衰减。

1.初始光致衰减初始的光致衰减,即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降,但随后趋于稳定。

导致这一现象发生的主要原因是P型(掺硼)晶体硅片中的硼氧复合体降低了少子寿命。

通过改变P型掺杂剂,用稼代替硼能有效的减小光致衰减;或者对电池片进行预光照处理,是电池的初始光致衰减发生在组件制造之前,光伏组件的初始光致衰减就能控制在一个很小的范围之内,同时也提高组件的输出稳定性。

光致衰减更多的与电池片厂家有关,对于组件厂商的意义在于选择高质量的电池片来降低光致衰减带来的影响。

2.老化衰减老化衰减是指在长期使用中出现的极缓慢的功率下降,产生的主要原因与电池缓慢衰减有关,也与封装材料的性能退化有关。

其中紫外光的照射时导致组件主材性能退化的主要原因。

紫外线的长期照射,使得EV A及背板(TPE结构)发生老化黄变现象,导致组件透光率下降,进而引起功率下降。

这就要求组件厂商在选择EV A及背板时,必须严格把关,所选材料在耐老化性能方面必须非常优秀,以减小因辅材老化而引起组件功率衰减。

3.0光致衰减机理P型(掺硼)晶体硅太阳电池的早期光致衰减现象是在30多年前观察到的,随后人们对此进行了大量的科学研究。

特别是最近几年,科学研究发现它与硅片中的硼氧浓度有关,大家基本一致的看法是光照或电流注人导致硅片中的硼和氧形成硼氧复合体,从而使少子寿命降低,但经过退火处理,少子寿命又可被恢复,其可能的反应为:据文献报道,含有硼和氧的硅片经过光照后其少子寿命会出现不同程度的衰减,硅片中的硼、氧含量越大,在光照或电流注人条件下在其体内产生的硼氧复合体越多,其少子寿命降低的幅度就越大。

光伏板衰减

光伏板衰减

光伏板衰减随着环境保护意识的不断增强和可再生能源的重要性日益凸显,光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式,受到了广泛的关注和应用。

然而,光伏板的衰减问题成为限制其发展和利用的一大难题。

光伏板衰减是指光伏板在长时间使用过程中,其发电效率逐渐下降的现象。

这种现象的发生主要是由于光伏板受到了一系列外界因素的影响。

首先,太阳辐射的变化是导致光伏板衰减的重要原因之一。

太阳辐射的强度和角度随着时间和天气的变化而不断变化,这将直接影响光伏板的接收效果。

其次,温度的变化也会对光伏板的发电效率造成影响。

高温会导致光伏板的温度升高,从而使其发电效率降低。

此外,光伏板表面的污染和腐蚀也是导致衰减的重要因素。

长期暴露在大气环境中,光伏板表面会积累尘埃、雾霾等杂质,这些污染物会降低光伏板的透光性,从而影响其发电效率。

为了解决光伏板衰减问题,科学家们进行了大量的研究和探索。

在太阳辐射变化方面,研究人员通过开发智能控制系统,实现对光伏板角度的自动调整,以最大限度地利用太阳光的能量。

同时,他们还研究了光伏板的材料特性,寻找更加稳定和抗衰减的材料,以延长光伏板的使用寿命。

在温度变化方面,科学家们通过改善光伏板的散热设计,减少温度对光伏板发电效率的影响。

此外,他们还研究了光伏板的自洁技术,通过利用特殊的涂层材料或设计表面结构,减少污染物的附着,保持光伏板的透光性。

除了科学研究的努力,政府和企业也在推动光伏板衰减问题的解决。

政府在政策层面加大了对光伏发电的支持力度,通过补贴和优惠政策鼓励人们安装和使用光伏板。

企业则加强了对光伏板的质量控制和售后服务,提供更加可靠和持久的产品。

光伏板衰减问题的解决不仅关乎光伏发电行业的发展,也直接关系到实现可持续能源的目标。

通过科学研究和技术创新,我们可以不断提高光伏板的发电效率和使用寿命,最大程度地利用太阳能资源,减少对传统能源的依赖,为人类创造一个更加清洁和可持续的未来。

光伏板衰减是光伏发电领域中的一个重要问题。

太阳能光伏电池损耗机理及其改进研究

太阳能光伏电池损耗机理及其改进研究

太阳能光伏电池损耗机理及其改进研究太阳能光伏电池是利用太阳能将光能转换成电能的设备,是太阳能发电的重要组成部分。

然而,太阳能光伏电池也存在能量损失的问题。

本文将探讨太阳能光伏电池损耗机理及其改进研究。

一、太阳能光伏电池的损耗机理太阳能光伏电池的损耗机理主要由以下两方面构成:1. 光电转换效率损失。

太阳能光伏电池通过将光能转化为电能来产生电流,但是在这一过程中会产生光电转换效率损失。

这种损耗主要包括反射、漏光、吸收不足等现象。

2. 电能转换效率损失。

电能转换效率损失是指电流在光伏电池中传输时,由于电阻、热损失和辐射损失等造成的电能转换效率损失。

这种损耗会使得电池无法充分地将电流输出。

二、太阳能光伏电池的改进研究为了解决太阳能光伏电池的能量损耗问题,研究者们进行了以下几个方面的改善:1. 材料的改进。

通过改进太阳能光伏电池的制造材料,可以提高光电转换效率。

例如,研究人员利用多晶硅、单晶硅、非晶硅等不同材料制造光伏电池,通过对晶体结构的调整来提高电池的效率。

2. 设备的改进。

太阳能光伏电池的损耗问题与设备的设计和优化有关。

一些技术如灵活结构、两面采集、多层堆积等,可以使太阳能光伏电池更有效地吸收太阳能,并最大程度地减少能量损耗。

3. 数值模拟的优化。

数值模拟可以用来优化太阳能光伏电池的制造流程和设计方案。

例如,通过有限元模拟,可以优化银线电缆的分布;通过光线追踪,可以提高反射比和漏电率。

三、结论太阳能光伏电池作为一种新型的环保绿色能源,将在未来的能源领域中扮演越来越重要的角色。

但是其损耗问题仍然限制了太阳能光伏电池的使用效率。

研究者们通过材料的改进、设备的优化和数值模拟来解决这个问题,为太阳能光伏电池的发展贡献了良多。

随着科学技术的不断进步,相信太阳能光伏电池的应用前景将会更加广阔。

【刘工总结】光伏组件问题系列总结——电池片为什么会发生光衰减现象 影响电池片光衰减的因素有哪些?

【刘工总结】光伏组件问题系列总结——电池片为什么会发生光衰减现象 影响电池片光衰减的因素有哪些?

电池片光衰减现象
1.0绪论
太阳能组件制作完成之后,进行功率测试时,组件功率正常,但是客户接收到组件,安装并运营时发现功率衰减较大。

这种现象大多是由于电池片的光致衰减引起的。

本文将系统、简要的阐述光致衰减现象。

2.0光致衰减
光伏组件光致衰减可分为两个阶段:初始光致衰减和老化衰减。

1.初始光致衰减
初始的光致衰减,即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降,但随后趋于稳定。

导致这一现象发生的主要原因是P型(掺硼)晶体硅片中的硼氧复合体降低了少子寿命。

通过改变P型掺杂剂,用稼代替硼能有效的减小光致衰减;或者对电池片进行预光照处理,是电池的初始光致衰减发生在组件制造之前,光伏组件的初始光致衰减就能控制在一个很小的范围之内,同时也提高组件的输出稳定性。

光致衰减更多的与电池片厂家有关,对于组件厂商的意义在于选择高质量的电池片来降低光致衰减带来的影响。

太阳能电池片衰减的原因

太阳能电池片衰减的原因

太阳能电池片衰减的原因
太阳能电池片是太阳能光伏发电的核心部件,其性能和衰减问题是业内关注的重点。

电池片的衰减主要受以下几个因素影响:
首先,生产工艺是影响电池片性能的重要环节。

在制造过程中,如果控制不好杂质和缺陷,电池片中就会存在大量的缺陷和杂质,这些缺陷和杂质能吸收太阳光,导致电池片内部产生热能,使得电池片温度升高,热能又促使更多的缺陷和杂质析出,形成一个恶性循环,最终导致电池片效率的降低和寿命的缩短。

其次,光照条件也会影响电池片的衰减。

在长期的光照下,电池片会发生光致衰减现象。

这是因为在太阳光的紫外线和红外线的影响下,电池片中的硅原子会形成新的化学键,这些新形成的化学键会导致电池片的效率降低。

另外,热能也是影响电池片衰减的重要因素。

在高温下,电池片内部的硅原子运动会加速,这会导致电池片的效率降低。

同时,过高的温度也会促使硅材料内部发生热解反应,释放出氢原子和其他杂质,进一步加速电池片的衰减。

此外,环境因素如空气湿度、氧气和二氧化硅粉尘等也会影响电池片的衰减。

在潮湿环境中,电池片表面容易形成一层水膜,这为杂质和缺陷提供了析出的条件,进一步加速了电池片的衰减。

同时,氧气和二氧化硅粉尘也会与电池片表面发生化学反应,导致电池片的效率降低。

综上所述,太阳能电池片的衰减是多因素综合作用的结果。

为了延长电池片的寿命和提高其效率,需要从生产工艺、光照条件、热能和环境因素等多个方面进行综合考虑和优化。

光伏组件衰减及系统效率下降原因分析

光伏组件衰减及系统效率下降原因分析

光伏组件衰减及系统效率下降原因分析光伏组件虽然使用寿命可达25-30年,但随着使用年限增长,组件功率会衰减,会影响发电量。

另外,系统效率对发电量的影响更为重要。

一、组件的衰减光致衰减也称S-W效应。

a-Si∶H薄膜经较长时间的强光照射或电流通过,在其内部将产生缺陷而使薄膜的性能下降,称为StaEbler-Wronski效应(D.L.Staebler和C.R.Wronski最早发现。

个人认为光伏组件的衰减实际就是硅片性能的衰减,首先硅片在长期有氧坏境中会发生缓慢化学反应被氧化,从而降低性能,这是组件长期衰减的主要原因;在真空成型过程中会以一定比例掺杂硼(空穴)和磷(给体),提高硅片的载流子迁移率,从而提高组件性能,但是硼作为缺电子原子会与氧原子(给体)发生复合反应,降低载流子迁移率,从而降低组件的性能,这是组件第一年衰减2%左右的主要原因。

组件的衰减分为:1、由于破坏性因素导致的组件功率骤然衰减,破坏性因素主要指组件在焊接过程中焊接不良、封装工艺存在缺胶现象,或者由于组件在搬运、安装过程中操作不当,甚至组件在使用过程中受到冰雹的猛烈撞击而导致组件内部隐裂、电池片严重破碎等现象;2、组件初始的光致衰减,即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降,但随后趋于稳定,一般来说在2%以下;3、组件的老化衰减,即在长期使用中出现的极缓慢的功率下降现象,每年的衰减在0.8%,25年的衰减不超过20%;25年的效率质保已经在日本和德国两家光伏公司的组件上得到证实。

2012年以后国内光伏组件已经基本能够达到要求,生产光伏组件的设备及材料基本采用西德进口。

二、系统效率个人认为系统效率衰减可以不必考虑,系统效率的降低,我们可以通过设备的局部更新或者维护达到要求,就如火电站,水电站来说,不提衰减这一说法。

影响发电量的关键因素是系统效率,系统效率主要考虑的因素有:灰尘、雨水遮挡引起的效率降低、温度引起的效率降低、组件串联不匹配产生的效率降低、逆变器的功率损耗、直流交流部分线缆功率损耗、变压器功率损耗、跟踪系统的精度等等。

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光伏电池板为何产生光衰减现象?
发布者: solareb光伏云|发布时间: 2015-7-31 20:40|查看数: 230|评论数: 0
太阳能组件制作完成之后,进行功率测试时,组件功率正常,但是客户接收到组件,安装并运营时发现功率衰减较大。

这种现象大多是由于电池片的光致衰减引起的。

本文将系统、简要的阐述光致衰减现象。

1、光致衰减
光伏组件光致衰减可分为两个阶段:初始光致衰减和老化衰减。

2.1 初始光致衰减
初始的光致衰减,即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降,但随后趋于稳定。

导致这一现象发生的主要原因是P型(掺硼)晶体硅片中的硼氧复合体降低了少子寿命。

通过改变P型掺杂剂,用稼代替硼能有效的减小光致衰减;或者对电池片进行预光照处理,是电池的初始光致衰减发生在组件制造之前,光伏组件的初始光致衰减就能控制在一个很小的范围之内,同时也提高组件的输出稳定性。

光致衰减更多的与电池片厂家有关,对于组件厂商的意义在于选择高质量的电池片来降低光致衰减带来的影响。

2.2 老化衰减
老化衰减是指在长期使用中出现的极缓慢的功率下降,产生的主要原因与电池缓慢衰减有关,也与封装材料的性能退化有关。

其中紫外光的照射时导致组件主材性能退化的主要原因。

紫外线的长期照射,使得EVA及背板(TPE结构)发生老化黄变现象,导致组件透光率下降,进而引起功率下降。

这就要求组件厂商在选择EVA及背板时,必须严格把关,所选材料在耐老化性能方面必须非常优秀,以减小因辅材老化而引起组件功率衰减。

3、光致衰减机理
P型(掺硼)晶体硅太阳电池的早期光致衰减现象是在30多年前观察到的,随后人们对此进行了大量的科学研究。

特别是最近几年,科学研究发现它与硅片中的硼氧浓度有关,大家基本一致的看法是光照或电流注人导致硅片中的硼和氧形成硼氧复合体,从而使少子寿命降低,但经过退火处理,少子寿命又可被恢复,其可能的反应为:
据文献报道,含有硼和氧的硅片经过光照后其少子寿命会出现不同程度的衰减,硅片中的硼、氧含量越大,在光照或电流注人条件下在其体内产生的硼氧复合体越多,其少子寿命降低的幅度就越大。

而在低氧、掺稼、掺磷的硅片中,其少子寿命随光照时间的增加,总体衰减幅度极小。

4、解决措施
4.1 改善硅单晶质量
太阳电池性能的早期光致衰减现象主要发生在单晶硅太阳电池上,对于多晶硅太阳电池来讲,其转换效率的早期光致衰减幅度就很小。

由此可见硅片自身的性质决定了太阳电池性能的早期光致衰减程度。

因此要解决光伏组件的早期光致衰减问题。

就必须从解决硅片问题人手。

下面就几个方案进行讨论。

A、改进掺硼P型直拉单晶硅棒的质量
一些单晶棒的质量确实令人担忧,如果不能有效的改变这一状况将严重影响光伏产业的健康发展在掺硼直拉单晶产品中主要存在的问题和改进措施:
1)由于原始高纯多晶硅料短缺一些拉棒公司就掺人了一些不应该使用的基磷和其它有害杂质含量高的质次的硅料。

使用此类材料生产的太阳电池不但效率低,而且早期光致衰减幅度非常大。

我们强烈要求不使用低质量的硅料。

2)在高纯多晶硅料中掺人过多低电阻率N型硅料苰IC的废N型硅片等。

所制造出的掺硼CZ硅棒是一种高补偿的P型单晶材料。

尽管电阻率合适,但硼一氧浓度非常高从而导致太阳电池性能出现较大幅度的早期光致衰减。

我们强烈要求不使用低电阻率N型硅料。

3)一些公司拉棒工艺不过关,晶体硅中氧含量过高,内应力大,位错缺陷密度高,电阻率不均匀,都直接影响了太阳电池的效率及稳定性。

我们希望改进拉棒工艺。

控制氧含量。

用上述几种硅片制作的太阳电池有较大幅度的早期光致衰减,会超出客户所能接受的范围。

其实直拉单晶工艺是很成熟的,只要我们把好用料质量关,按正规拉棒工艺生产,硅棒的质量是可以得到较好控制的。

B、利用磁控直拉硅单晶工艺(MCZ)改进单晶硅棒产品质量
此工艺不仅能控制单晶中的氧浓度,也使硅单晶纵向、径向电阻率均匀性得到改善这种工艺已在国内部分拉棒公司开始试用。

C、利用区熔单晶硅工艺(FZ)改进单晶硅棒产品质量
区熔单晶硅工艺避免了直拉工艺中大量氧进人硅晶体的固有缺陷,从而彻底解决了P型(掺硼)太阳电池的早期光致衰减现象。

因FZ工艺成本较高,主要用于IC和其它半导体器件的硅片制造,但目前一些公司已对FZ工艺进行相关改造,降低了成本。

以适合于太阳电池硅片的制造。

国内一些拉棒公司已开展了这方面的试制工作
D、改变掺杂剂,用镓代替硼
用掺稼的硅片制作的电池,没有发现太阳电池的早期光致衰减现象,也是解决太阳电池早期光致衰减的办法之一。

E、使用掺磷的N型硅片代替掺硼的P型硅片
使用诰硅片也是解决电池初试光致衰减问题的方法之一但从目前产业化的丝网印刷诰电池工艺来看,诰电池在转换效率和制造成本上还没有优势,一些关键工艺有待解决
4.2 对电池片进行先前光照衰减
由于光伏组件的早期光致衰减是由电池的早期光致衰减导致的,对电池片进行光照预衰减,使电池的早期光致衰减发生在组件制造之前。

光伏组件的早期光致衰减就非常小了,完全可以控制在测量误差之内。

同时也大幅度地减少了光伏组件出现热斑的几率。

5小结
提高了光伏组件的输出稳定性,为我们的用户带来更多的效益。

尽管通过光照预衰减是一种亡羊补牢的方法,但在硅片质量没有得到有效的改善之前,使用此方法是解决光伏组件早期光致衰减问题有效措施。

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