退化和故障模式

由于它沒有移動部件（其他類型的發(fā)電系統(tǒng)中可靠性問題的主要來源），光伏組件的運行壽命可能由太陽能板所使用的材料的穩(wěn)定性和抗腐蝕性決定。制造商對太陽能充電板長達40或50年的保證表明了目前正在生產(chǎn)的散裝硅光伏組件的質(zhì)量。然而，有幾種故障模式和退化機制，可能會降低功率輸出或?qū)е绿柲茈姵匕迨А缀跛羞@些機制都與進水或溫度壓力有關(guān)。

輸出功率的可逆減少

一個太陽能板可能因為可逆的原因而減少輸出。它可能受到陰影的影響，例如，前面長了一棵樹。前面的表面可能被弄臟了（由于前面的表面被弄臟，太陽能電池板一般會有高達10%的輸出損失）。一個太陽能光伏板可能已經(jīng)失效，或者太陽能發(fā)電板之間的互連可能已經(jīng)改變了陣列的工作地點。然而，這些功率的降低都是可逆的，只要糾正了原始原因。

光伏組件的退化和故障

退化機制可能涉及到光伏組件的輸出功率隨著時間的推移而逐漸減少，或者由于太陽能面板中單個太陽能電池片的故障而導(dǎo)致功率的整體減少。

太陽能電池片的退化

1. 組件性能的逐步下降可能是由以下原因造成的。

2. 由于接觸點的附著力下降或腐蝕（通常由水蒸氣引起），Rs增加。

3. 由于金屬通過p-n結(jié)遷移而導(dǎo)致Rsh下降；或

4. 抗反射涂層的惡化。

短路的電池片

短路可能發(fā)生在電池片的互連處，這也是薄膜電池的一個常見故障模式，因為頂部和后部的接觸點更接近，更有可能被針孔或電池片材料腐蝕或損壞的區(qū)域短路。

開路的電池片

這是一種常見的故障模式，盡管冗余的接觸點和 "互連總線 "使電池片能夠繼續(xù)運作。電池片開裂可由以下原因造成

1. 熱應(yīng)力。

2. 冰雹；或

3. 加工和裝配過程中的損壞，會導(dǎo)致 "潛伏裂紋"，在制造檢查中無法發(fā)現(xiàn)，但在后來的某個時間出現(xiàn)。

互連開路

循環(huán)熱應(yīng)力和風(fēng)荷載造成的疲勞導(dǎo)致互連開路故障。

太陽能組件開路

開路故障也發(fā)生在模塊結(jié)構(gòu)中，通常是在總線布線或接線盒中。

太陽能面板短路

盡管每個太陽能板在銷售前都經(jīng)過測試，但太陽能板短路往往是制造缺陷的結(jié)果。它們的發(fā)生是由于絕緣層隨風(fēng)化而退化，導(dǎo)致分層、開裂或電化學(xué)腐蝕。

太陽能光伏板玻璃破裂

由于破壞、熱應(yīng)力、搬運、風(fēng)或冰雹，可能會發(fā)生頂部玻璃表面的碎裂。

太陽能板分層

在早期的組件中，組件分層是一種常見的故障模式，現(xiàn)在已經(jīng)不再是一個問題。它通常是由粘結(jié)強度的降低引起的，無論是環(huán)境引起的潮濕還是光熱老化，以及由不同的熱和濕度膨脹引起的應(yīng)力。

熱點故障

不匹配、破裂或陰影的電池會導(dǎo)致熱點故障，正如之前在熱點加熱中討論的那樣。

旁路二極管故障

用來克服電池片不匹配問題的旁路二極管本身也會失效，通常是由于過熱，通常是由于尺寸不足。如果結(jié)點溫度保持在128°C以下，這個問題就會降到最低。

封裝劑的失效

紫外線吸收劑和其他封裝劑穩(wěn)定劑確保了太陽能組件封裝材料的長壽命。然而，通過浸出和擴散，確實會發(fā)生緩慢的消耗，一旦濃度低于臨界水平，就會發(fā)生封裝材料的快速降解。特別是，EVA層的褐變，伴隨著乙酸的積累，已經(jīng)導(dǎo)致一些陣列的輸出逐漸減少，特別是那些濃縮系統(tǒng)中的陣列。

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