浅析太阳能光伏电站的光伏组件衰减问题及解决方法

太阳能光伏电站中的核心部件是光伏组件，光伏组件的质量量和衰减问题，直接影响光伏电站的总发电量的高低，下面一起来讨论光伏组件的衰减问题对光伏电站的建设的影响和相关解决方案。

光伏组件的衰减一般分为光致衰减和老化衰减，目前国际上又提出一种获得较多技术研究人员认同的PID电势能诱导衰减，目前前两者讨论的比较多。光致衰减主要受电池工艺问题和电池原料，是指光伏组件在初始应用的几天输出功率发生较大的急剧性下降，但是输出功率会逐渐稳定。

一、光致衰减理论

光照或电流注入导致硅片中的硼于氧结合形成硼氧复合体，进一步导致硅片中少子寿命降低，导致光伏组件效率下降，硅片中的硼氧成分越高，在光照或电流注入条件下硼氧复合体越多，复合体越多组件功率衰减量越大，因此低氧，低硼，掺稼，掺磷，用稼磷替代硼能有效降低光伏组件衰减。

光伏组件光致衰减的解决途径硅片中氧元素和硼元素的含量决定了组件的光致衰减程度，因此硅片中硼氧越少往往硅片质量越好，组件光致衰减量越少。从根本上来讲光伏组件的光致衰减要从硅片入手

方法一改进掺硼p性直拉单晶硅质量在我国国内，掺硼直拉单晶硅是我国目前硅帮市场的主流产品。在硅棒制作中要避免使用低质量的多晶硅料;控制掺人过多低电阻n型硅料，避免生产高补偿的p性单晶棒，因为硼氧含量极高，将导致光伏组件出现大幅度光致衰减；提高拉棒工艺水平，降低硼氧含量，降低缺陷密度，改进电阻率均匀性。

方法二用稼替代硼元素此种方法没有发现光致衰减问题。

方法三利用磁控直拉单晶硅，区熔单晶硅工艺，都是可以改变硅片质量的。后者避免了大量氧进入晶体硅的缺陷，从而彻底解决了掺硼的硅片，光伏组件的衰减问题。

方法四使用掺p的n型硅替代掺硼的p型硅片，n型硅片可以解决光致衰减问题，但是从现有技术和工艺来看，在转换效率和制造成本上没有优势。

方法五提高硅片加工水平改进硅片性能的一致性，进一步借助硅片分选机改进硅片质量如太阳能光伏电池片组件衰减测试仪。

方法六由于光伏组件的光致衰减是由于电池的初始光致衰减导致的，可以在光伏组件制造前对硅片进行光致，完全可以把光致衰减控制在测量误差之内，大大提高了组件的输出功率的稳定性。

光伏组件的初始光致衰减试验总结

1、太阳能电池片的性能发生衰减，就必然导致光伏组件输出功率的下降，极易在组件中引起热斑效应，严重引起光伏电站一系列安全隐患.

2、组件内如果电池串与串之间电流不一致，在连接旁路二极管组件的 IV曲线上可以看出台阶曲线。

3、通过测量光照前后组件的输出特性和红外成像分析可以考察组件的光致衰减现象。

二、老化衰减

在光伏电站中光伏组件长期应用中出现的及缓慢的衰减，此衰减与光伏电池组件内电池缓慢衰减有关，一般看来光伏组件的衰减速度与光伏组件生产工艺和组件封装材料，组件应用地环境成正相关。其中常见开裂，外观变黄，风沙磨损，热斑，组件老化都可以加速组件功率衰减。对于光伏组件老化衰减问题主要从光伏组件的工艺和材料及常见质量问题入手。

三、PID光伏组件的电位诱发衰减效应

现代研究者普遍人为这种组件衰减存在于组件内部电路和其接地金属边框之间的高电压会造成组件的功率衰减问，此外电位诱发衰减效应。还和电池，玻璃,EVA,温度，湿度和电压有关。

衰减机理高电压的作用下，组件电池封装材料和组件上表面，下表面的材料出现离子迁移，电池中出现热载流子现象，电荷在分配降低了电池活性。

电位诱发衰减效应解决方法，对改善电位诱发衰减效应降低组件输出功率损耗，提高光伏电站发电量的稳定性，保证光伏电站寿命成为今后光伏电站效率研究的一个方向。