本文關(guān)鍵詞：晶硅組件熱斑效應(yīng)的分析

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【摘要】：隨著太陽能發(fā)電的廣泛應(yīng)用,裝機(jī)容量不斷提升。為了保證投資電站的發(fā)電量,如EVA黃變、脫層、隱裂、PID等一些影響光伏組件發(fā)電性能及其壽命的不利因素越來越被重視,熱斑也是其中之一。熱斑主要是由陰影遮擋和電池缺陷、性能失配引起的,將導(dǎo)致組件的功率損失以及發(fā)電率下降,嚴(yán)重的熱斑效應(yīng)可導(dǎo)致電池組件局部燒毀或形成暗斑、EVA脫層、封裝材料熔化或表面玻璃炸裂等不可逆的損壞。組件的熱斑效應(yīng)是唯一的同時兼具可靠性與安全性的問題。為了更好的避免熱斑效應(yīng)的發(fā)生,很有必要深入研究熱斑效應(yīng)及熱斑耐久性試驗。完善熱斑評價標(biāo)準(zhǔn)對保證晶硅組件的性能和質(zhì)量具有重要的意義。 首先,深入研究組件的熱斑效應(yīng),運(yùn)用Matlab/Simulink仿真了光伏組件的電學(xué)特性,分析太陽輻射強(qiáng)度及環(huán)境溫度對光伏組件的電特性影響,發(fā)現(xiàn)輻照度對組件的短路電流影響很大；溫度則對組件的開路電壓影響較大,兩者呈反比關(guān)系；最大功率點(diǎn)在時刻變化著。同時建立不同遮光條件下組件的仿真模型,分析遮擋條件下組件電特性的變化,發(fā)現(xiàn)光伏組件單個電池被遮擋時,光伏組件的電特性發(fā)生變化很大,組件的Ⅰ-Ⅴ曲線呈現(xiàn)階梯狀,P-V曲線出現(xiàn)多峰,總的輸出功率改變。 其次,在商業(yè)應(yīng)用中,仍然缺乏一個被廣泛接受的處理熱斑的程序及組件是否熱斑的具休參考標(biāo)準(zhǔn)。這導(dǎo)致光伏陣列檢測時熱斑的判定存在著很大的爭議。本文采用紅外熱成像技術(shù),對實際運(yùn)行地電站進(jìn)行熱斑檢測,挑選出溫度異常組件。然后進(jìn)行以下實驗：外觀檢查、EL檢測以及功率檢測。分析影響組件熱斑的因素：組件的熱斑效應(yīng)受熱斑大小、熱斑數(shù)目的影響。熱斑大小越小,熱斑越嚴(yán)重；熱斑數(shù)目越多,熱斑現(xiàn)象越嚴(yán)重。不同的原因?qū)е碌臒岚邎D像不同,在此基礎(chǔ)上,可根據(jù)熱成像圖,初步判定熱斑的成因。同時對比分析了熱斑最高溫度、IR溫差與熱斑大小及功率損失的關(guān)系,研究發(fā)現(xiàn)相對于熱斑的最高溫度,在IR溫差與熱斑大小及組件衰減之間存在著更為直接地關(guān)系：IR溫差更能表征組件熱斑的嚴(yán)重程度。提出了現(xiàn)場檢測時熱斑判斷的標(biāo)準(zhǔn)。
【關(guān)鍵詞】：晶硅組件 熱斑 仿真 紅外熱成像 IR溫差
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 序言9-10
• 目錄10-12
• 1 引言12-25
• 1.1 能源背景12-13
• 1.2 光伏發(fā)電發(fā)展概況13-16
• 1.2.1 國際光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 中國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展15-16
• 1.3 光伏認(rèn)證和標(biāo)準(zhǔn)16-24
• 1.4 論文研究意義和內(nèi)容24-25
• 2 晶硅電池的工作原理及熱斑效應(yīng)25-34
• 2.1 太陽能電池的工作原理25-31
• 2.1.1 半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng)25-26
• 2.1.2 太陽能電池的電路模型26-29
• 2.1.3 光伏組件質(zhì)量問題29-31
• 2.2 熱斑效應(yīng)31-34
• 3 光伏電池組件仿真34-43
• 3.1 光伏電池的數(shù)學(xué)模型34-36
• 3.2 光伏電池組件的模擬仿真36-40
• 3.3 遮擋情況下組件的模擬仿真40-43
• 4 晶硅組件的熱特性實驗43-57
• 4.1 紅外熱成像技術(shù)43-46
• 4.2 晶硅組件的現(xiàn)場實測46-51
• 4.3 實驗分析51-57
• 4.3.1 外觀檢查51-52
• 4.3.2 EL檢測52
• 4.3.3 紅外圖52-54
• 4.3.4 電氣檢查54-57
• 5 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 作者簡歷及攻讀碩士/博士學(xué)位期間取得的研究成果61-63
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集63

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：998958