论光伏组件蜗牛纹的产生机理及预防

来源:索比太阳能光伏网发布时间:2015-08-28 15:23:39

  大多数报道中出现的蜗牛纹(闪电纹)出现在隐裂或者电池破坏处,。蜗牛纹沿着电池隐裂处形成,从而使电池隐裂可见,但并非所有的隐裂均会产生闪电纹。目前没有什么手段能快速分析出蜗牛纹是什么原因造成的。

  关键词:蜗牛纹、产生机理、闪电纹、隐裂

  一、产生机理分析

  蜗牛纹的外观特征

  行业专家分析结果隐裂处在多种环境因素的综合作用下发生电化学腐蚀,进而有银的化合物或其他金属化合物的生成。闪电纹是在多种环境因素的综合作用之下产生的; 更换封装材料(EVA)是避免这一现象的普遍解决方式。

  (一)、蜗牛纹的产生,在组件端或者电池片端、硅片端均可能是隐裂后产生蜗牛纹的诱因

  1.1 硅片裂纹


  硅片的微裂纹

  由于硅片生产中也会产生微裂纹,实际出厂中还是很多被通过了,在电池片表面镀上氮化硅膜后,很难检测出这种细小的裂纹缺陷

  1.2 组件端隐裂

  电池片生产、组件生产、运输途中、安装系统造成的组件隐裂

  (二)电池片隐裂部位发生蜗牛纹的产生原因分析


  层压时造成的电池片隐裂部位以 EVA融化/固化填充,隐裂周围不会形成空洞。但是生产完的组件因外部因素造成电池片隐裂,周围会形成空洞,在此条件下通过背板渗透的水分和氧会积累起来。

  通过背板渗透的水分、氧和EVA胶膜内残留的极小量交联剂成分(自由基)扩散,会积累在隐裂部分周围的空洞。

  组件发电时电池片隐裂部位集中产生高温电阻热和电磁,电池片隐裂部周围积累的 H2O 和 O2与某些物质发生化学反应。

  2.1 EVA 胶膜特性和金属氧化反应的影响性

  EVA交联反应结构

  交联开始剂的分解产生物和金属氧化反应的关联性

  EVA胶膜内的交联开始剂通过层压工艺开始热分解,产生自由基。产生的自由基参与交联,其他副产物随抽真空排气排出。

   但是已产生的自由基不能100% 参与交联,极小量会残留在组件里面。残留的自由基量和副产物量随不同的层压机性能和排气能力有区别。

   残留的自由基在化学方面不太稳定,有可能导致产品的黄变或促进其他金属成分的氧化。


  以金属Ag离子(电池片Ag浆)为例,电池片隐裂后的金属氧化反应

  随残留成分促进氧化反应

  → 交联剂原来物质残留

  → 随残留的自由基分解

  → 不可彻底消耗残留物质 (不可进行100% 交联)

  → 交联效果与层压机的层压参数和性有密切关系

  3.1 测试分析

  电池片表面分析

  正常部位和变色部位的化学结合没有区别。

  但是只考虑化学结合因素,metal oxide 结合后发生变色的可能性最大。


  3.2 现状

  EVA现状

  由于EVA厂商竞争激烈,利润进一步的缩小(从先前的3-4美金,到现在的1.4-1.6美金),他们采取了许多降本的方案

  a:抗氧化剂

  b:藕联剂

  c:其他添加剂

  以上纯度上从最初的99% ,更改到现在的80%左右

  杂质中包含,S,P,等,还有许多重金属的离子

  在上述环境条件下,不同的组合将产生不同的化合物,Ag2s,Ag3PO4,Ag2O,以及其他不同杂质的化合物

  不同化合物将会是不同的颜色

  背板现状(中间层PET)

  PET在经过长期老化后将产生水解,到时水汽将通过裂缝大量进入,需要导入耐水解的背板,HAST以及DH2000后,撕裂强度高的背板

  二、预防措施

  (一) EVA方面

  配方(impact factor 最小化)

  A.减量 - radical generating(减少自由基物质)

  B.增量 - radical scavenging( 清除自由基)

  (二)水汽透过率(MVTR)

  MVTR(g/m2/day, T=38℃)小于17,MVTR(g/m2/day, T=60℃)小于40

  水汽透过率(g/m2-day) ,小于2。

  闪电纹的形成过程中背板MVTR作为影响因素起到了一定的作用,但是EVA在该过程中有更显著的影响。

  (三)组件工艺以及电池片、硅片工艺

  需要减少隐裂的发生,做到如下

  A.加强工厂内部控制组件,电池片的EL

  B.包装方式,控制由于运输引起的隐裂

  C.组件强度评估(玻璃,铝框,安装方式等)

  D.使用体积电阻率高的EVA(提高组件湿绝缘)

  E.EVA厂商添加剂纯度的控制

  F.背板引入耐水解的背板

  [参 考 文 献 ]

  无

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201508/28/80250.html

责任编辑:carol
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
正泰电器:预计2026年向正泰新能采购不超过35亿元光伏组件来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-09 20:25:33

12月9日,正泰电器发布公告,公司第十届董事会第九次会议审议通过了《关于2026年度预计向关联方采购光伏组件的议案》,预计2026年度公司及控股子公司向正泰新能科技股份有限公司及其控股子公司采购光伏组件交易金额合计不超过35亿元。因正泰新能为公司控股股东正泰集团股份有限公司的控股子公司,系公司关联方,因此上述事项构成关联交易。

贝盛绿能成功通过IEC TS 63209-1 :2021光伏组件加严测试性能认证来源:贝盛绿能 发布时间:2025-12-09 16:54:32

近日,全球领先的光伏制造商及新能源解决方案提供商——浙江贝盛绿能科技有限公司(以下简称“贝盛绿能”)宣布,其核心N型TOPCon光伏组件成功通过IEC TS 63209-1:2021国际标准加严测试认证,该认证由国际权威检测机构TÜV莱茵颁发。此次认证的获得,标志着贝盛绿能光伏组件在长期可靠性与极端环境适应性方面达到国际顶尖水平,为其深耕全球高端市场奠定了坚实基础。

这家企业申请异质结/钙钛矿叠层发明专利来源:摩尔光伏 发布时间:2025-12-08 16:22:16

近日,国家知识产权局信息显示,中建材浚鑫科技有限公司申请一项名为“一种超高效异质结与钙钛矿叠层光伏组件”发明专利,申请公布号:CN121038506A,申请日期为2025年8月,申请公布日2025年11月28日。

印度: 光伏组件产能已严重供需失衡来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-08 15:34:59

近日,印度新能源与可再生能源部发布政策导向,要求金融机构对新增独立太阳能组件产能融资采取谨慎态度,同时将资金支持重点转向硅锭、硅片、多晶硅等上游环节及关键辅助部件领域,以破解国内光伏产业链“下游过剩、上游空白”的结构性失衡难题。该协会此前致函MNRE指出,印度组件产能已接近国内年需求的4倍,截至11月纳入“获批型号与制造商名单”的组件产能达122吉瓦,而同期电池产能仅18.48吉瓦。

巴基斯坦首个光伏组件专业测试实验室建成来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-08 10:01:55

12月6日,巴基斯坦首个光伏组件专业测试实验室“巴韩光伏组件及相关设备测试实验室”正式揭牌。该实验室由巴基斯坦科学技术部与韩国国际协力团联合打造,将填补巴国光伏组件专业检测领域空白,为其清洁能源转型与产业升级提供关键支撑。该局相关负责人表示,实验室投用后将对每批进口光伏组件实施随机抽样检测,依托专业检测能力筑牢本土市场质量防线。

钙钛矿电池可申报!关于开展第15批 《上海市创新产品推荐目录》编制申报工作的通知来源:钙钛矿工厂 发布时间:2025-12-08 09:45:21

在“双碳”战略引领下,我国光伏技术创新再迎里程碑进展。近日,南京大学谭海仁教授课题组联合仁烁光能产业化团队,在清洁能源关键核心技术研发中取得重大突破。其研制的平米级商业化钙钛矿光伏组件,不仅实现了绿色环保制备,更在转换效率与产品可靠性方面双双达到世界领先水平。

中信博蔡浩:中国光伏今天的全球竞争力,依托于产业链的集体崛起来源:资管中国 发布时间:2025-12-08 08:59:07

中信博董事长兼总经理蔡浩日前做客《沪市汇·硬科硬客》第二季第6期节目“供应链‘再出海’”时表示,中国光伏产业能有今天的全球竞争力,靠的是整个产业链的集体崛起。中信博在2025年中报中称。中国光伏产业能有今天的全球竞争力,靠的是整个产业链的集体崛起。蔡浩认为,客户选择的不仅仅是中信博的支架,更是背后整个中国光伏产业的强大生态和信誉背书。

2026年一季度交付!特斯拉宣布在美国投产新款光伏组件来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-08 08:53:17

近日,特斯拉在举行第三季度财报电话会议上宣布,已在纽约布法罗超级工厂启动自研新款户用太阳能电池板的生产,首批产品预计于2026年第一季度交付用户。值得注意的是,特斯拉光伏组件的“自研”标签背后存在代工历史。目前尚无法确认该参数对应的是此次宣布的自研新款组件,还是在售贴牌产品的升级版本,特斯拉未对此作出进一步说明。此次生产启动正值特斯拉光伏业务恢复期。

中国电建31GW光伏组件集采发布来源:中国电建阳光采购网官网 发布时间:2025-12-04 15:49:58

本次招标将按各包件分别确定中国电力建设集团(股份)有限公司2026年度光伏组件入围供应商,并签订框架协议,框架协议有效期至下一年度集中采购结果正式公布为止。集团(股份)公司所属各子企业各规格型号光伏组件的采购均按照框架入围名单及协议执行。具体应符合下列条件:1、应是具有独立法人资格的光伏组件研发和制造企业。

正信光电 | 让每一瓦电力更高效的光伏科技制造工厂来源:正信光电 发布时间:2025-12-04 14:57:25

作为全球领先的光伏组件制造商,正信光电自成立以来,始终致力于通过创新的技术和精密的生产工艺,推动绿色电力的普及与应用。正信光电始终坚持技术创新和质量至上的原则,通过精密的工艺和智能化的生产管理,我们为每一块光伏组件注入可靠的动力,让每一瓦绿电都更高效。正信光电,凭借卓越的工艺与技术,让光伏组件走向未来。

【索比光伏价格指数】硅料继续挺价,下游环节普跌承压来源:索比咨询 发布时间:2025-12-04 09:31:59

价格方面,上游硅料价格目前仍相对坚守,同时组件厂自身库存不高,且已计划大幅减产。短期内,光伏组件价格预计将继续维持弱势运行,整体以稳中有降为主。供需方面,硅业分会数据显示,11月份硅料产量约11.49万吨,环比下降15.9%。短期内,硅料价格预计将维持弱稳震荡,易跌难涨的格局。本周硅片价格下降。N型TOPCon单晶210电池均价0.28元/W,N型TOPCon单晶210R电池均价0.27元/W。短期内,光伏电池片的价格预计将继续面临下行压力。