太阳能电池热斑的检测及判定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种太阳能电池热斑的检测及判定方法。
【背景技术】
[0002]随着太阳能电池的广泛应用，一些影响光伏组件发电性能及其寿命的不利因素也随之出现，热斑效应就是其中之一。所谓热斑效应，指的是当组件中的一个电池或一组电池被遮光或损坏时，工作电流超过了该电池或电池组降低了的短路电流，在组件中会发生热斑加热。此时受影响的电池或电池组被置于反向偏置状态，消耗功率，从而引起过热。温度过高可能会导致组件局部区域烧毁或形成暗斑、焊点融化、封装材料老化、玻璃炸裂、焊带腐蚀等永久性破坏，给组件的安全性和可靠性造成极大的隐患。
[0003]引起组件热斑的因素有很多，其中一个重要因素是太阳能电池热斑。太阳能电池热斑指的是在一定条件下，电池内某处由于隐裂、边缘漏电、过烧等引起的局部温度过高。如果这种电池片用于光伏组件，在特定条件下，很有可能会造成组件热斑，导致组件损坏。
[0004]目前，绝大多数光伏组件制造商对于热斑的管控，采用的方法是按比例抽取组件做热斑测试，太阳能电池不做热斑检测。此种做法存在两个问题，一是被抽检到的组件数量非常有限，绝大多数组件没有经过任何热斑检测，大大增加了组件在使用过程中发生热斑效应的风险。二是组件的热斑测试周期较长，无法实现对太阳电池生产质量的及时反馈。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种操作简便、快速可靠，经济实用的太阳能电池热斑的检测及判定方法。
[0006]本发明的技术解决方案是:
一种太阳能电池热斑的检测及判定方法，其特征是:包括下列步骤:
(1)太阳能电池热斑测试
对太阳能电池加一定的反向偏压，维持一定的时间，测得此太阳能电池的热斑位置及形状；
(2)太阳能电池热斑分类
根据太阳能电池热斑出现的位置及形状将热斑分为以下三种类型:
若热斑出现在太阳能电池的四个角落，长为L1、宽为W1的长方形区域，此热斑类型定义为 Corner ；
若热斑出现在太阳能电池的四个边，长为L1、宽为W2或长为L2、宽为W1的长方形区域，此热斑类型定义为Middle Edge ；
若热斑出现在太阳能电池的中间，长为L2、宽为W2的长方形区域，形状为圆形，此热斑类型定义为SiNx Area ；
(3)太阳能电池热斑判定
对于Corner和Middle Edge两种类型的太阳能电池热斑，可直接判定为高风险热斑，此类电池不可用于组件；对于SiNx Area类型，需结合漏电判定，漏电> 0.3A的，判定为热斑高风险，不可用于组件，漏电< 0.3A的，判定为热斑低风险，可用于组件。
[0007]步骤(1)中所述对太阳能电池加一定的反向偏压，维持一定的时间，是指反向偏压彡20V，维持至少200ms。
[0008]本发明可以快速、可靠的检测判定太阳能电池是否具有热斑风险，判别准确。
[0009]本发明只需对太阳能电池进行热斑检测及判定，就基本上可以实现对光伏组件热斑的控制，大大降低了由太阳能电池引起的热斑风险。并且，采用这种方法，对单片电池的检测及判定在极短时间内即可完成，方便快捷，准确可靠。
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0011]图1是太阳能电池热斑位置及形状示意图图2是Corner热斑红外图
图3是Middle Edge热斑红外图图4是SiNXArea热斑红外图。
【具体实施方式】
[0012]实施例1:
一种新型太阳能电池热斑的检测及判定方法，其中:对被测太阳能电池施加多20V的反向电压，维持至少200ms，使用IR-Camera采集被测电池的热斑图片。如图2所示，热斑出现在电池片的一个角落，最高温度点是靠近电池片顶点的某个点，热量沿着这个点向电池片内部辐射，形状大致为扇形，根据我们的定义，此种热斑类型为Corner。因此我们判定此电池片具有高热斑风险，不可用于做组件。
[0013]实施例2:
一种新型太阳能电池热斑的检测及判定方法，其中:施加多20V的反向电压，维持至少200ms，使用IR-Camera采集被测电池的热斑图片。如图3所示，热斑出现在电池片的一个边缘，最高温度点是靠近电池片边缘的某个点，热量沿着这个点向电池片内部辐射，形状大致为半圆形，根据我们的定义，此种热斑类型为Middle Edge ο因此我们判定此电池片具有高热斑风险，不可用于做组件。
[0014]实施例3:
一种新型太阳能电池热斑的检测及判定方法，其中:对被测太阳电池施加多20V的反向电压，维持至少200ms，使用IR-Camera采集被测电池的热斑图片。如图4所示，热斑出现在电池片的内部，最高温度点是电池片内部的某个点，热量沿着这个点向四周辐射，形状大致为圆形，根据我们的定义，此种热斑类型为SiNx Area。并且测得此电池片在特定反向电压下对应的反向电流为多1.0A，因此我们判定此电池片具有高热斑风险，不可用于做组件。
【主权项】
1.一种太阳能电池热斑的检测及判定方法，其特征是:包括下列步骤: (1)太阳能电池热斑测试 对太阳能电池加一定的反向偏压，维持一定的时间，测得此太阳能电池的热斑位置及形状； (2)太阳能电池热斑分类 根据太阳能电池热斑出现的位置及形状将热斑分为以下三种类型: 若热斑出现在太阳能电池的四个角落，此热斑类型定义为Corner ； 若热斑出现在太阳能电池的四个边，此热斑类型定义为Middle Edge ； 若热斑出现在太阳能电池的中间，形状为圆形，此热斑类型定义为SiNx Area ; (3)太阳能电池热斑判定 对于Corner和Middle Edge两种类型的太阳能电池热斑，可直接判定为高风险热斑，此类电池不可用于组件；对于SiNx Area类型，需结合漏电判定，漏电> 0.3A的，判定为热斑高风险，不可用于组件，漏电< 0.3A的，判定为热斑低风险，可用于组件。2.根据权利要求1所述的太阳能电池热斑的检测及判定方法，其特征是:步骤(1)中所述对太阳能电池加一定的反向偏压，维持一定的时间，是指反向偏压多20V,维持至少200ms ο
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能电池热斑的检测及判定方法，包括太阳能电池热斑测试，太阳能电池热斑分类，太阳能电池热斑判定等步骤。本发明可以快速、可靠的检测判定太阳能电池是否具有热斑风险，判别准确。
【IPC分类】H02S50/10
【公开号】CN105406817
【申请号】CN201510880985
【发明人】齐素芳, 李玉强, 沙蓓蓓, 黄健, 朱敏杰
【申请人】韩华新能源（启东）有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月4日