DNV GL报告:组件老化实验之七大发现

DNV GL报告:组件老化实验之七大发现

导读

DNV GL来自于德国,是世界上最大的独立能源和可再生咨询公司,为世界上5500个太阳能项目做过咨询服务。目前DNV GL拥有自己的实验室与现场设施,并于2012年开发了光伏组件产品认证程序 (PQP),用以支持太阳能产业。

DNV GL报告:组件老化实验之七大发现

▲ DNV GL PQP实验内容

实验背景介绍

1. 实验对象

    超过2500块组件(来自33家供应商)

2. 实验时间

    2013-2018

3. 实验内容

DNV GL报告:组件老化实验之七大发现


4. 实验结果参考

• 功率衰减率ΔPmax

• 不同测试之间的相关系数r

 

5. 主要结论提前看!

(1)做老化实验时,热循环TC或湿冻HF可以互为替代实验!但是如湿热DH,紫外老化UV,电致诱发衰减PID与其他实验相关性低,则不可以节省实验步骤;

 

(2)湿热DH一定要做满3000小时才能得出结论;

 

(3)大胆预测到2020年,多晶组件效率将到达 18.7% ( 60 cell 305w),单晶组件为 19.63% ( 60 cell 320w );

 

(4)买组件还是要买大厂商的组件有保证。


还想看过程吗?让我们继续吧~

什么是相关系数r?

实验结果-组件功率衰减率ΔPmax很好理解,代表的是组件在做完老化实验后衰减率=功率衰减数/初始功率,是组件老化性能的重要参数。

那什么是相关系数r呢?一般的,组件老化实验如需完整测试,需要33块组件。当你导入一种新材料,想要测试其可靠性,33块组件的测试成本太高。这时我们引入一个概念相关系数r – 测试不同老化试验的相关性,当然这需要很多数据支持。例如下图1,当我们把不同组件的老化实验TC600结果放在x轴,不同组件的老化实验DML+TC50+HF10放在Y轴,通过软件拟合得到的斜率,称之为相关系数,我们可以看到它们相关系数为0.64,相关性较大。

DNV GL报告:组件老化实验之七大发现

 图1

那么我们可以先做老化实验TC600,若其通过,在费心思做实验DML + TC 50 + HF 10,如果其不通过,那可以表明该材料不可靠,其他实验也无需做了,采用替代实验方式来节省成本

了解了以上背景,让我们来看看DNV GL 有哪些发现吧!

 

发现一

DNV GL报告:组件老化实验之七大发现

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图中TC600与HF20相关性0.74;TC600与DML+TC50+HF10相关性0.64;DML+TC50+HF10与HF20相关性0.63,热循环TC与湿冻HF实验有相关性较大,其他的如UV90与TC600相关性较小为0.14。那么我们做老化实验时,可以先只做 TC 或 HF ,观察组件衰减性能,以节省成本。但是如 DH , UV , PID 实验因与其他实验相关性低,则不可以节省实验步骤哦~!

 

发现二

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如上图看出从DH从2000h到3000h后相关性低,2000h后说明功率衰减变大,所以DH一定要做满3000小时才能得出结论。而其他实验如TC,HF,UV,PID不会随着时间或者次数的增加而衰老性性变差,即TC200老化性能过关,则TC600老化性能也会过关,无需次次实验而增加成本。

 

发现三

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如上图:随着时间增长,多晶,单晶,多晶perc,单晶perc功率在逐年增加,增长速度为0.75%/年。2018年多晶组件效率常规效率为17.2%,单晶组件为18.13%,那我们可以大胆预测到2020年,多晶组件效率将到达18.7% ( 60 cell 305w),单晶组件为 19.63% (60 cell  320w),让我们拭目以待吧。

 

发现四

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一般的,电池片厂商在通过增加焊带多收集电流,减少焊带宽度增加受光面积,添加石墨烯增强导电性等方法增加功率,但是面积一定,是否还有技术瓶颈可以突破使组件功率更上一层楼呢?科学家还需努力才行。

 

发现五

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还没找到一种材料可以延缓组件的衰老性能,组件的寿命还在25年左右。

 

发现六

 

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上图我们可以看到:白色圆圈代表multi多晶组件与绿色圆圈代表mono单晶组件数据点,图上表明单晶组件老化性能较好,功率衰减在0~-2%之间,多晶组件组件衰减性能差,功率衰减在0~-8%之间,单晶在TC600实验中表现比多晶组件好。目前DNV GL没有足够的PERC数据(三角形数据)说明其比较可靠。

 

发现七

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上图横坐标为33家供应商,纵坐标为各个实验的功率衰减。

 

以第一张图是各个供应商TC600实验结果,可以看出供应商编码1衰减小,供应商编码33衰减大,其他三种图也是散点图,衰减幅度跨度较大,所以组件品质主要还是由供应商决定的。

英文全文下载:。

本文摘录于DNV GL报告《Observations and trends from 4 years of extended-duration testing of PV modules》

原作者:Henry Hieslmair,Ryan Desharnais,

翻译:西娅

如有翻译不当之处,请指正。

原文始发于微信公众号(坎德拉学院):DNV GL报告:组件老化实验之七大发现

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