此前一家权威认证机构发布了一组调查结果:他们对425座太阳能光伏电站进行了监测,发现了大量问题,其中与光伏组件及其原材料有关的问题令人警觉,尤其是后期建设的电站,问题暴露的越来越多。
调查发现组件主要存在热斑、隐裂和功率衰减等质量问题,尤以功率衰减问题突出,在2013年现场测试的11座大型地面电站检测后,发现运行一年期左右的组件中(考虑了设备的不确定因素),51%的组件衰减在5%—10%之间,其中约30%的组件功率衰减超过10%,8%的衰减超过20%。
30%建成的3年以上的电站都不同程度出现了问题,建设1年的电站成本、收益都出现了较大波动。参照国外电站运行情况,国内光伏组件经过恶性竞争,价格压到了最低限度,质量开始经受考验。
通常而言,光伏组件衰减第一年是5%,后面为每年不超过0.8%,25年下来不允许超过20%。按照调查所得,如果组件一年衰减达到20%,按照这个速度下去,五年后这个电站就报废了,可以说光伏电站存在很大隐患。
需要保护的电池片
组件,按字面意思解释就是由各种材料组装而成的物件,具备发电的功能,是太阳能光伏电站的主要构成部分。具体由哪些构成呢?
首先,最核心中间部分是太阳电池片,外面的封装材料都是为了保护它,它是组件在太阳光照条件下产生光生伏特效应的基石,电池性能的好坏与质量决定组件发电量的高低。
中山大学太阳能系统研究所对一些过往电站的旧组件一直有跟踪研究,在对一批1986年的旧组件分析时他们发现,虽然总体水平保持不错(如图一),但来自电池的缺陷占比缺陷总数的比例很高,如表一。
中山大学太阳能系统研究所洪瑞江博士表示:“经过23年的户外使用,这批组件依然显示很好的整体性能,衰减不大约6%。组件的外观缺陷主要是封装材料的老化和破损,单体电池片存在裂纹也是造成组件失效的关键隐患。”
他说:“电池出现裂纹,导致组件电流和填充因子严重降低。还有电池栅线断开,导致组件电压和功率降低;栅线脱落造成搭接,电池片破裂、崩边。随着硅片的进一步薄片化,太阳电池的质量应受到重视。”(如图二)