“熱斑效應(yīng)" 是指在一定條件下，串聯(lián)支路中被遮蔽的太陽能電池組件將當(dāng)做負(fù)載，消耗其他被光照的太陽能電池組件所產(chǎn)生的能量，被遮擋的太陽能電池組件此時(shí)將會(huì)發(fā)熱的現(xiàn)象。被遮擋的光伏組件、將會(huì)消耗有光照的光伏組件所產(chǎn)生的部分能量或所有能量，降低輸出功率；嚴(yán)重將會(huì)性破壞太陽能電池組件、甚至燒毀組件。實(shí)驗(yàn)室在組件可靠性測(cè)試方面，“熱斑效應(yīng)"一直是被討論和研究的重點(diǎn)對(duì)象之一，其測(cè)試方法也在不斷的進(jìn)行更新和改進(jìn)，其目的也是模擬出組件在真實(shí)環(huán)境下的抗熱斑性能。
中科檢測(cè)成立于2011年，是一家專業(yè)從事檢測(cè)、檢驗(yàn)、分析、評(píng)估、監(jiān)造、盡職調(diào)查等服務(wù)的第三方國(guó)家認(rèn)可檢測(cè)機(jī)構(gòu)。設(shè)有光伏組件電性能實(shí)驗(yàn)室、熱斑耐久實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境可靠性實(shí)驗(yàn)室、加速紫外實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械力學(xué)試驗(yàn)室、光伏硅膠實(shí)驗(yàn)室、光伏背板/EVA實(shí)驗(yàn)室、接線盒實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)室。
組件產(chǎn)生熱斑后導(dǎo)致組件燒毀的事例，產(chǎn)生的原因是電池片出現(xiàn)裂紋或不匹配、內(nèi)部連接失效、局部被遮光或弄臟，導(dǎo)致一組電池片被遮光或損壞，使電池片遮擋部位被短路，這時(shí)該電池或電池組被置于反向偏置狀態(tài)而消耗功率，引起電池片過熱，產(chǎn)生熱斑效應(yīng)，從而導(dǎo)致燒毀組件。
有人會(huì)問，是不是一塊組件或者電池片遮擋的面積越大，產(chǎn)生的“熱斑效應(yīng)"就越嚴(yán)重呢？事實(shí)并非如此，下面就主要介紹一下實(shí)驗(yàn)室是怎么去完成IEC61215和UL1703標(biāo)準(zhǔn)里面的“熱斑耐久"試驗(yàn)。
IEC 熱斑耐久試驗(yàn)
1.選擇1塊組件，99%遮擋組件的每一塊電池片，用AA模擬器測(cè)量出相應(yīng)的的漏電流（也叫拐點(diǎn)電流），找出漏電流的值、最小值和中間值的電池片。
2.將3塊電池片并用5%增量的不透明擋板逐步減小其遮擋面積，使其拐點(diǎn)電流I100等于無遮擋情況下的Imp，從而找出每一塊電池片的遮擋面積。
3.將組件短接，在輻照度1000W/㎡的穩(wěn)態(tài)模擬器下，暴曬至少30min，用紅外相機(jī)選出的每塊電池片上最熱的部位。
4.將組件短接，在輻照度1000W/㎡， 溫度50℃±10℃條件下進(jìn)行至少70min遮擋暴曬處理。（此時(shí)要用不透明擋片遮擋電池片的最熱部位）
5.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后確認(rèn)組件外觀、絕緣、濕漏電是否符合要求。
UL 熱斑耐久試驗(yàn)
1．確認(rèn)電池片的類型，通過繪制測(cè)試電池的反向電流電壓曲線圖鑒別為A類（限制電壓）或B類（限制電流），常規(guī)組件都屬于A類電池片。
2.將組件短接，在輻照度1000W/㎡的穩(wěn)態(tài)模擬器下，暴曬至少30min，然后用紅外照相機(jī)拍攝組件，選擇溫電池片一塊，溫電池片一塊以及平均溫度的一塊。
3.將選取的3塊電池片進(jìn)行挖片，焊接，將3塊電池片連接上直流電源,并貼上熱電偶監(jiān)控電池片溫度。
4.用公式算出測(cè)試的電流和電壓Itest=Isc*(TNOCT-25)*α+Isc ；Vtest=Vmp/N*(TNOCT-25)*β+Vmp/N，Isc 指短路電流，TNOCT 指電池額定工作溫度，α指電流溫度系數(shù)，Vmp 指功率點(diǎn)電壓，N指旁路二極管數(shù)量，β指電壓溫度系數(shù)。
5.開啟測(cè)試軟件（依據(jù)電池片不同類型，選擇不同測(cè)試方法），設(shè)置試驗(yàn)的循環(huán)數(shù)為100個(gè)循環(huán)，設(shè)置組件的電流以及報(bào)警溫度。
6.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，看電池片有沒有被擊穿，背板有沒有損壞，焊接有沒有熔化。
由此可見，組件的電池片只有在遮擋面積下產(chǎn)生的熱斑現(xiàn)象才會(huì)最嚴(yán)重。熱斑效應(yīng)在目前的光伏電站中存在且影響程度不可忽略，熱斑從一定程度上減少電站的發(fā)電量，同時(shí)也為電站長(zhǎng)期安全運(yùn)行埋下隱患。熱斑現(xiàn)象的產(chǎn)生既有外部因素，也有內(nèi)部因素。對(duì)于內(nèi)部因素，生產(chǎn)廠商要通過嚴(yán)格控制生產(chǎn)工藝，為用戶提供高質(zhì)量的電池片及組件，而用戶在采購(gòu)時(shí)應(yīng)選用質(zhì)量可靠的電池廠商生產(chǎn)的組件，出廠組件的電池片檔位一致、無隱裂、匹配性高；組件內(nèi)部的焊接良好，不得出現(xiàn)虛焊、封裝不良等現(xiàn)象。同時(shí)選擇有資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)組件進(jìn)行到貨檢測(cè)，將隱患消除在初始階段。對(duì)于外部因素，要對(duì)發(fā)電系統(tǒng)合理布局，合理避免電池組件之間的相互遮擋，減少每個(gè)旁路二極管并聯(lián)的電池片的數(shù)量；定期清潔組件的表面，請(qǐng)專門電站維護(hù)人員進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)等；盡量降低產(chǎn)生熱斑的可能性，減小熱斑的危害性。
中科檢驗(yàn)檢測(cè)中心作為國(guó)家認(rèn)可與計(jì)量校準(zhǔn)資質(zhì)的光伏全產(chǎn)業(yè)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)，一直秉承“公平、公正、專業(yè)、"的理念，認(rèn)真做好每項(xiàng)測(cè)試。竭誠(chéng)為客戶提供“優(yōu)質(zhì)、高效、全面"的國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)。
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