在印度炎热半干旱气候条件下安装的c-Si光伏组件性能与安全性的实验研究

《IEEE Journal of Photovoltaics》：Experimental Investigations on Performance and Safety of c-Si PV Modules Installed in Hot Semiarid Climatic Conditions in India

本研究对位于印度哈里亚纳邦马尼塞尔的760kWp光伏电站的多晶硅光伏组件进行实地测试，发现66.4%的组件湿漏电流测试不合格，97.6%存在热点问题，且所有组件均出现分层、腐蚀等外观缺陷，年均功率衰减2.46%，边缘密封降解和分层为最高风险因素。

　　

摘要：

本研究在哈里亚纳邦马内萨尔（Manesar）一座760千瓦的并网交互式太阳能光伏（SPV）发电厂中，对多晶硅光伏（PV）组件进行了现场测试。该研究评估了在炎热半干旱气候条件下，光伏组件在初期使用阶段出现的缺陷及其影响，这些情况在其他研究中尚未被报道过。测试方法包括绝缘电阻测试（湿态漏电流测试）、目视检查、红外成像以及现场I-V特性测量。安全和性能测试持续了1个月，结果依据相关IEC标准（IEC 62446-2:2020、IEC 61215-1-1:2021、IEC 60904-1-2020和IEC 60891-1-2021）进行了分析。测试结果显示，在125块光伏组件中，有83块（66.4%）在湿态漏电流测试中失败；122块（97.6%）存在热点问题；所有组件均出现了诸如分层、水分和灰尘侵入、蜗牛痕迹、边缘密封剂老化、光伏电池金属接触点腐蚀、电池可见裂纹以及烧痕等视觉缺陷。对于测试的光伏组件，年平均功率衰减率为2.46%，最高和最低衰减率分别为6.15%和1.25%。失效模式与效应分析表明，所研究的光伏组件面临的最大风险是边缘密封剂老化和分层，其风险优先级数（RPN）分别为360和350。本文的研究结果为类似气候条件下的光伏组件衰减率和安全问题提供了新的见解，对包括组件制造商在内的所有SPV发电厂相关方都有益。

引言

太阳能光伏（SPV）组件在利用太阳清洁能源方面发挥着重要作用。安装在发电厂中的SPV组件应按照保修条款正常运行，即在10年后至少能产生90%的电能，在25年后至少能产生80%的电能[1]。通过现场测试评估光伏组件的性能和可靠性，确保其衰减情况符合实际保修条款要求至关重要[2]。