太阳能光伏组件典型环境检测技术探析

第 1 章 太阳能电池和光伏组件的结构及工作原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1
1．1 太阳能电池简介 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1
1．2 光伏组件结构 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3
1．3 光伏组件的工作环境 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5
第 2 章 光伏组件高风速砂尘检测技术 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????9
2．1 中国自然环境和适用光伏组件的典型环境????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????9
2．2 高风速砂尘试验方法和检测流程????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11
2．2．1 试验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????13
2．2．2 试验步骤??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????15
2．2．3 注意事项??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????16
2．2．4 试验设计??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????16
2．3 高风速砂尘对光伏组件性能影响的数据分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????17
2．3．1 外观检查??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????17
2．3．2 吹砂试验前*大功率检测??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????17
2．3．3 吹砂试验前电安全性检测（绝缘、湿漏电流和接地连续性检测）??????????????????????????17
2．3．4 吹砂试验前 EL 检测??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????18
2．3．5 吹砂试验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????19
2．3．6 吹砂试验后*大功率检测??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????19
2．3．7 吹砂试验后电安全性检测（绝缘、湿漏电流和接地连续性检测）??????????????????????????19
2．3．8 吹砂试验后 EL 检测??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????19
2．4 总结 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21
参考文献 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21
第 3 章 光伏组件不均匀雪载检测技术 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24
3．1 光伏组件不均匀雪载试验 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24
3．2 不均匀雪载试验方法 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????25
3．2．1 试验流程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????26
3．2．2 不均匀雪载的压强分布和计算方法 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????28
3．2．3 雪载设备 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????35
3．3 数据分析 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????36
3．3．1 PV2～PV6 压强变化规律????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????36
3．3．2 PV2～PV6 位移量变化规律 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????38
3．3．3 PV7 数据分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????40
3．4 总结 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????40
第 4 章 光伏组件热斑耐久性试验和旁路二极管功能检测技术 ??????????????????????????????????????????????????????42
4．1 热斑的形成和光伏组件级联分类????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????42
4．2 光伏组件热斑耐久性试验检测设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????44
4．3 晶体硅光伏组件热斑检测 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????45
4．3．1 晶体硅光伏组件热斑检测流程????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????45
4．3．2 晶体硅组件热斑耐久性试验结果分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????47
4．3．3 小结????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????54
4．4 光伏组件旁路二极管功能试验方法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????54
4．4．1 旁路二极管功能试验遮挡检测原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????55
4．4．2 不同光伏组件及内部电路结构示例 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????57
4．4．3 不同内部电路结构的光伏组件遮挡位置分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????58
4．4．4 旁路二极管功能试验分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????62
4．4．5 小结????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????63
第 5 章 光伏组件箱模拟运输检测技术 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????64
5．1 光伏组件箱模拟运输检测技术的重要作用????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????64
5．1．1 研究背景及意义 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????64
5．1．2 光伏组件箱模拟运输检测的目标与主要内容????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????66
5．2 光伏组件箱模拟运输试验的理论基础????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????67
5．2．1 模拟运输的试验原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????67
5．2．2 模拟运输试验环节与各项参数????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????67
5．3 光伏组件箱模拟运输检测数据和结果分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????71
5．3．1 光伏组件箱模拟运输检测的主要内容????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????71
5．3．2 光伏组件箱模拟运输试验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????73
5．3．3 环境试验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????74
5．3．4 检测结果和数据分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????76
5．4 光伏组件箱模拟运输检测注意事项????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????82
5．4．1 普通单玻带边框光伏组件的包装注意事项??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????82
5．4．2 双玻无边框光伏组件的包装注意事项????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????82
参考文献 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????83
第 6 章 太阳光入射角对光伏组件光电特性的影响 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????84
6．1 太阳光入射角对太阳能电池光电特性影响的研究????????????????????????????????????????????????????????????????????????84
6．1．1 研究背景??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????84
6．1．2 研究现状??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????86
6．1．3 研究内容与意义 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????87
6．2 试验方法 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????88
6．2．1 检测设备与光伏组件????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????88
6．2．2 光伏组件性能检测 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????90
6．3 试验结果与分析 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????94
6．3．1 太阳光入射角对光伏组件光电特性的影响??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????94
6．3．2 太阳光入射角对不同栅线光伏组件光电转换效率的影响??????????????????????????????????????????????????????97
6．3．3 太阳光入射角对光伏幕墙（薄膜）组件光电特性的影响??????????????????????????????????????????????????????98
6．3．4 太阳光入射角对光伏组件相对透光率的影响????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????99
6．4 总结 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????101
参考文献 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????101
第 7 章 双面光伏组件光电特性检测技术 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103
7．1 双面光伏组件检测技术概述 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????104
7．1．1 研究背景??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????104
7．1．2 研究现状??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????105
7．1．3 研究内容与意义 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????105
7．2 试验方法 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????106
7．2．1 检测设备与光伏组件????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????106
7．2．2 光伏组件性能检测 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????106
7．3 试验结果与分析 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????109
7．3．1 室内单面等效辐照度检测结果????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????109
7．3．2 双面打光检测结果 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．111
7．3．3 使用单面等效辐照度法与双面打光法进行检测的功率结果差异 ????????????????????????????115
7．3．4 不同双面系数下的单面等效辐照度法与双面打光法检测结果对比??????????????????????117
7．3．5 双面打光法在实际检测中的应用??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????119
7．4 总结 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????120
参考文献 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????121