光伏组件培训

光伏组件介绍,主讲人：2018.08,目录,1、光伏发电概述2、太阳能电池及光伏组件3、本站所用光伏组件4、影响光伏组件及系统效率的因素5、常见故障及处理方式,一、光伏发电概述,1、光伏发电系统：通过太阳能电池（又称光伏电池）将太阳辐射能转换为电能的发电系统。2、光伏发电原理：光伏发电是基于半导体的光生伏特效应，利用太阳能电池将太阳辐射能转化成电能。基础是半导体PN结的光电效应。即当太阳或其他光照射半导体的PN结时，就会在PN结的两边出现电压，叫做光生电压，使PN结短路，就会产生电流。,二、太阳能电池及光伏组件,1、太阳能电池完成将太阳能转换为电能的任务。太阳能电池主要由半导体硅制成，在半导体上有光线照射时，吸收光能激发出电子和空穴，在半导体中产生电压（流），称为“光生伏特效应”或简称“光伏效应”（Photovoltaiceffect）。以硅晶体做成的半导体，掺有磷杂质的硅晶体中自由电子是多数载流子，称为N型半导体；掺有硼杂质的硅晶体中空穴是多数载流子，称为P型半导体。若将P型半导体与N型半导体结合，形成PN结。太阳能电池利用了PN结的光伏效应。当有光照射太阳能电池时，则激发电子自由运动流向N型半导体，正电荷集结于P型半导体，从而产生电位势。若外接负荷，则有电流流动。,二、太阳能电池及光伏组件,1、太阳能电池单晶硅电池：应用最为普遍，所发电力与电压范围广，转换效率高，使用年限长。颜色多为黑色或深色，转换效率高（在实验室实现的转换效率为24.7%.普通商品化的转换效率为15%-20%），年衰减低，价格相对较高。多晶硅电池：效率较单晶硅低，但因制造过程简单，成本也低廉，较单晶硅电池便宜20%。颜色一般为蓝色或深蓝色，转换效率较高（在实验室实现的转换效率为20%.普通商品化的转换效率为13%-16%），年衰减低，价格相对低。,单晶硅电池片,多晶硅电池片,2、光伏组件太阳能电池单元是太阳能光伏发电的最小单元，将电气性能接近的多个太阳能电池单元串并联后封装，即组成太阳能电池组件，在大规模光伏发电应用中，一般将多个太阳能电池组件按照电气性能串并联，构成太阳能电池阵列。具有内部连接及封装；能单独提供直流电输出；最小不可分割的太阳能电池组合装置。,二、太阳能电池及光伏组件,由电池片、光伏焊带、钢化玻璃、胶膜、背膜、铝型材、硅胶、接线盒构成。,2、光伏组件,二、太阳能电池及光伏组件,三、本站所用光伏组件,1.组件衰减：1.1.光致衰减也称S-W效应。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得薄膜的性能下降。1.2衰减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。,四、影响光伏组件及系统效率的因素,1.3组件衰减的分类：,1.3.1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;1.3.2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;1.3.3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。,2.系统效率：,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。,2.1灰尘、杂草遮挡引起的效率降低；2.2温度引起的效率降低组件会因温度变化而输出电压降低、电流增大，组件实际效率降低，发电量减少，在设计时考虑温度变化引起的电压变化，并根据该变化选择组件串联数量，保证组件能在绝大部分时间内工作在最大跟踪功率范围内。2.3组件串联不匹配产生的效率降低由于生产工艺问题，导致不同组件之间功率及电流存在一定偏差，单块电池组件对系统影响不大，但光伏并网电站是由很多电池组件串并联以后组成，因组件之间功率及电流的偏差，对电站整体的发电效率就会存在一定的影响。2.4直流部分线缆功率损耗,2.5逆变器功率损耗2.6交流线缆的功率损耗2.7变压器功率损耗,1.常见故障：外电极断路、内部断路、旁路二极管断路、旁路二极管反接、热斑效应、接线盒脱落、导线老化、导线短路、背膜开裂、EVA与玻璃分层进水、铝边框开裂、电池玻璃破碎、电池片和电极发黄、电池栅线断裂、太阳能电池板被遮挡等。,五、常见故障及处理方式,2.故障处理：2.1现地用钳形电流表测输出偏低的汇流箱和各支路电流，同时与监控系统显示数据作比较，排除由于通讯问题造成的数据部准确。（注：在汇流箱下侧测各支路电流，钳型电流表读数易受到相邻支路的干扰，应在组串出口MC4插头处测量支路电流）。2.2