今天帶大家了解一下電池片熱斑形成的原因、檢測方法及應對措施。

一 什么是“熱斑效應”

相信大部分光伏圈的小伙伴都聽說過“熱斑效應”及其危害。常見的資料對于熱斑的解釋為：在一定條件下，一串聯支路中被遮蔽的太陽電池組件，將被當作負載消耗其他有光照的太陽電池組件所產生的能量。被遮蔽的太陽電池組件此時會發熱，這就是熱斑效應。

但是上述解釋并不全面，其實形成熱斑的根本原因是，在一個串聯電路中，電池的工作狀態不一致，而造成這種“不一致”的，除了局部遮擋外，還可能是電池本身的缺陷或不同。使用紅外熱像儀可以簡便快捷檢測出組件熱斑（下圖）。

實際上，就好像沒有兩片一樣的樹葉，也沒有兩片一模一樣的電池，電池之間性能完全一樣的可能性是很小的。由此可見，熱斑效應是光伏組件中一種常見的正常現象，大家也不必談“熱斑”色變。

二  “熱斑”對組件的影響

對于晶硅太陽能電池，小的遮擋也可引起大的功率損失。嚴重時，熱斑效應可導致電池局部燒毀形成暗斑、焊點熔化、柵線毀壞、封裝材料老化等永久性損壞，甚至造成整個太陽能組件的報廢或重大火災。據國外權威統計，熱斑效應使太陽電池組件的實際使用壽命至少減少10%。

然而，薄膜太陽能電池（如銅銦鎵硒、碲化鎘等）普遍弱光性能好，所以陰影遮擋對于薄膜電池影響比對晶硅電池小得多。

三  熱斑耐久試驗

在標準IEC61215:2005《地面用晶體硅光伏組件設計鑒定和定性》中，專門設置了熱斑耐久試驗，以測定光伏組件經受熱斑效應的能力，試驗內容大致如下：

2. 程序

在太陽電池組件試驗前應安裝廠商推薦的熱斑保護裝置。

(1)將不遮光的組件在輻照源1下照射，測試其I-V特性和最大功率點。

(2)使組件短路，組件在穩定的輻照源1照射下，用適當的溫度探測器測定最熱的電池單片。

(3)完全擋住選定的電池單片，用輻照源2照射組件。在此過程中組件的溫度應該在50℃±10℃。

(4)保持此狀態經過5小時的曝曬。

(5)再次測定組件的I-V特性和最大功率點。

3. 要求

(1)太陽電池組件無嚴重外觀缺陷。

(2)太陽電池組件最大輸出功率的衰減不超過試驗前測試值的5%。

四  應對“熱斑”的措施