光伏组件也会慢慢变老–单晶、多晶、非晶组件衰减浅析

光伏组件也会慢慢变老--单晶、多晶、非晶组件衰减浅析

硅光伏组件输出功率的衰减可分为两个阶段:

光伏组件也会慢慢变老--单晶、多晶、非晶组件衰减浅析

一个阶段,称为初始光致衰减,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。

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二个阶段,称为组件的老化衰减,即在长期使用中出现的极缓慢的功率下降,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。

 

硅组件厂家一般均提供25年功率质保。一般承诺第10年末功率不低于初始值的90%,第25年末不低于初始值的80%。某些厂家可以提供线性衰减质保,即:对于单晶硅组件,一般保证第一年衰减不超过3.5%,之后24年每年衰减不超过0.68%;对于多晶硅组件,一般保证第一年衰减不超过2.5%,之后24年每年衰减不超过0.7%。

 

晶硅的衰减也可以分为两个阶段:

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一阶段:初始光致衰减阶段。非晶硅在最初使用的半年时间内,光电转换效率会大幅下降,最终稳定在初始转换效率的70%~85%左右。

 

晶硅组件的上述现象被称为Staebler-Wronski效应,一般认为是由于非晶态是一种亚稳态结构,晶体结构是长程无序状态,si-si共价键处于较高能量状态,原子结构稳定性差;在受到光能量辐射后,容易造成部分si-si共价键的断裂,使膜层产生更多缺陷。非晶硅电池在强光下照射数百小时,电性能下降并逐渐趋于稳定,下降幅度在15~30%左右。

 

于初始光致衰减的幅度太大,因此非晶硅组件的标签功率为预测的光老化1000h(约半年)后的稳定功率,而不是出厂功率。

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二个阶段,老化衰减。即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。

 

晶硅组件厂家给出的功率质保承诺一般与晶体硅组件相同。即:一般承诺第10年末功率不低于组件标签值的90%,第25年末不低于组件标签值的80%。

 

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