太阳能光伏电池：蜗牛纹的分析

近年来，越来越多的神秘的宽如手指的暗色线条纵横分布在太阳能电池表面。这一现象并不是真正由蜗牛爬行造成的，其实它是一种化学反应的结果。蜗牛爬痕通常会沿着电池的微裂痕出现，因此微裂痕看起来很显眼，但不是所有出现微裂痕的组件都会出现污点。根据目前对该问题的了解，受影响的组件性能衰退与蜗牛爬痕本身关系并不大，反而是与蜗牛爬痕下面的微裂痕关系更大。如果一条裂痕将一块电池的一部分分隔开来，电流不能从手指电极流向汇流条。如果所谓的电池断裂达到电池表面积的8 %，就将对其产出产生不良影响——换言之，“死区”越大，产出衰减越大。如果电池断裂部位达到12 %，产出相对断裂区域则出现线性下降，德国ISFH研究所认为对组件产出的影响是由出现断裂表面的电池数决定的。组件厂一直认为蜗牛纹是由微裂痕造成的，微裂痕是在生产、运输和安装过程中，或者当组件暴露在强震动中时都可能发生。组件的生产是经过电池片的生产，包括硅锭，线切割，硅片清洗，扩散制结，等离子刻蚀，去磷硅玻璃，减反射膜制备，丝网印刷，烧结，检测分级，这期间由于通过单片功率测试和删选，隐裂的几率比较小。组件的制备过程是将玻璃，EVA，电池片，EVA，背板进行叠层，然后层压固化的过程，与电池片亲密接触的是EVA材料。因为在制造组件的过程中，要测试两次EL成像图，所以可以排除电池片发生隐裂的可能。层压后的组件经过安装边框，装电线盒，打硅胶，清理组件表面等步骤制程。笔者认为，蜗牛纹的产生并非是隐裂造成的，而是后续使用过程中，由于EVA材料的交联度和形变不同，将电池片拉断引起裂痕，电池片表面的银浆被湿气和EVA中残留的过氧化物氧化生成纳米级氧化银，显示出黑色的纹路。EVA材料的交联度和形变为什么会不同？因为随着EVA封装材料越来越便宜，生产EVA胶膜的企业利润越来越低，为了节约成本，他们会将边角料裁切碎，再进行二次加工，EVA胶膜是由不同厂家提供的EVA胶粒，配上交联剂，抗氧剂，偶联剂等助剂加工而成，在流延过程中，会裁切掉一部分边角料，边角料含有不同分子量，不同熔点，不同VA含量的混合物，再继续添加进去势必造成胶膜的交联度和形变不同，刚开始层压出来没有任何现象，在使用过程中，经过高低温，高电压，高温高湿等环境下应用，由于交联度不同，造成热胀冷缩不一样，拉碎了电池片造成隐裂，后续的银浆遇到湿气，被氧化之后形成纳米级的黑色的爬痕。为了解决蜗牛纹的问题，组件厂一定要从源头杜绝使用添加回收料的EVA胶膜，认真测试每批次的硫化曲线，确保材料的均一性。因为质量是企业的关键，好材料才能保证组件的质量，为电站负责。