光伏分布式系统组件电压低问题分析

光伏分布式系统组件电压低问题分析

吴旭东张翼飞邱国英靳玲

保定嘉盛光电科技股份有限公司河北保定071051

摘要：本文主要介绍了光伏分布式系统电压低问题，分析这些问题或可能产生的影响。

关键词：光伏；分布式；问题分析；电压；低改进

0引言

光伏分布式系统的使用寿命长达20年-30年之久，国内已经有些厂商向客户提供25年的质保。我们知道光伏分布式系统主要包括光伏组件、逆变器、配电箱、支架四大件。在户外长年累月的接受风吹雨打，且需要求光伏分布式系统具有很好发电量，因此，光伏分布式系统在使用过程中的光伏组件保持良好的性能显得尤为关键。光伏组件发电量同时也是光伏分布式系统中的关键部位，没有良好光伏组件，再好的光伏分布式系统发电量也不能达到预期的效果。产品的高质量和高寿命是赢得客户满意的关键，所以光伏组件的发电量多少非常重要。

1光伏分布式系统的简介与构成

光伏分布式并网系统通常是指利用分散式资源，装机规模较小的、布置在用户附近的发电系统。一般建在用户侧，所生产电力主要自用。该类项目必须接入公共电网，与公共电网一起为附近的用户供电。如果没有公共电网支撑，分布式系统就无法保证用户的用电可靠性和用电质量。其主要构成有：1、光伏阵列（光伏组件串联），2、并网逆变器，3、光伏配电箱，4、光伏支架5、固定基础（由实际安装地基决定）。

2光伏分布式系统组件电压低问题分析

2.1光伏组件玻璃面脏污

光伏组件发电原理是：光—电直接转换方式该方式是利用光伏效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。所以保持光伏组件的清洁有助于其对太阳光线的“吸收”和折射，从而保持最高发电量。

2.2树荫、树叶、鸟粪等遮挡

当有树荫、树叶、鸟粪或其他遮挡物阻止太阳光照射到光伏组件时，会导致遮挡部分不发电，致使整块组件电压偏低，例如：一块多晶光伏组件60片，每片电池片电压为0.5V，则整块组件电压正常为30V。当阴影遮挡组件10片电池的时候，组件电压只有25V。

2.3电池片源本身问题

影响电池片开路电压的原因有多个：1、硅片原材料电阻率的高/低；2、扩散，包括扩散方块电阻，扩散污染；3、印刷浆料和烧结。当然这些问题需要专业的人士和测试仪器去查验。

2.4接线盒二极管熔断

在光伏组件中，二极管是很重要的器件，常用的二极管基本都是硅整流二极管，在选用时要规格参数留有余量，防止击穿损坏。一般反向峰值击穿电压和最大工作电流都要取最大运行工作电压和工作电流的2倍以上。当二极管击穿或熔断时，二极管连接的两串电池片会失去电压，从而造成光伏组件电压低。

2.5光伏组件开焊、虚焊严重

开焊和虚焊，一般是在接线盒连接汇流条与光伏组件焊带连接电池片出现，出现此问题的原因很多。在自动焊接中，电池片、助焊剂和焊带不匹配的就有可能造成组件开焊。另外焊接温度达不到技术要求，焊接速度太快，电池片氧化等问题都有可能造成组件内部开焊和虚焊。但是这种问题存在的可能性很小，因为组件在生产过程中会经过专业的红外测试才能通过。

接线盒开焊和虚焊也是组件电压低的问题原因之一，当有1或2条汇流带未焊接或虚焊在接线盒上时，组件测试会有功率，开焊会功率低一部分。但有一部分小工厂意识不到原因，会将组件发给客户，造成很严重的后果。

2.6封装背板不合格

太阳能电池背板也称为太阳能电池背板膜、光伏背板、光伏背板膜、太阳能背板。广泛应用于太阳能电池(光伏)组件，位于太阳能电池板的背面，在户外环境下保护太阳能电池组件不受水汽侵蚀，阻碍氧气防止组件内部氧化，具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性、耐高低温、耐腐蚀性。可以反射阳光，提高组件转换效率;具有较高的红外反射率，可以降低组件温度。按材料不同分类，背板可分为FPF(以TPT为代表)、KPK、FPE(以TPE为代表)、KPE及多层PET背板、TAPE(T层和P层之间加入铝层)、TFB(PVF/PET/含氟粘结层)、KFB(PVDF/PET/含氟粘结层)、BBF(THV/PET/EVA)、FFC(PET双面涂改良PTFE)、KPC(PVDF/特殊处理PET)、KPF(苏州塞伍发明，氟皮膜技术，结构是PVDF/PET/氟皮膜)、PPC(特殊处理PET/耐候PET)等。

同理，背板共分为三层，如果封装材料不合格，也就是背板与EVA匹配达不到作业指导书的粘接力，在使用过程中会使组件每层之间分开或背板与EVA分开，导致在潮湿或雨季天气光伏组件内部进水，组件电压变低造成光伏系统对地阻值变低，从而影响系统发电量。

2.7电池片隐裂

隐裂是电池片的缺陷。由于晶体结构的自身特性，晶硅电池片十分容易发生破裂。晶体硅组件生产的工艺流程长，许多环节都可能造成电池片隐裂(据西安交大杨宏老师的资料，仅电池生产阶段就有约200种原因)。隐裂的产生会对整块组件造成影响，裂掉部分电池会不发电，甚至会变身成为电阻影响其他电池片发电。隐裂产生原因有三个：生产过程中、储存时期、安装过程中。

3结束语

提高产品质量一直是企业生产所追求的目标，要达到这个目标就需要制定更为合理的操作，并加强生产过程中的质量控制、运输安装过城中的保护措施、使用过程中的维护方法，以达到提高产品质量的目的。