光伏组件隐裂的危害及检测方法
随着国家新能源行业快速发展，光伏电站已成为新能源发电行业中不可缺少的一员。目前已投运的光伏电站发电效率参差不齐，其中主要影响光伏电站发电效率的因素之一就是光伏组件的质量。
由于光伏组件在运行和安装过程中的不规范容易导致光伏组件电池片隐裂，从而引起光伏组件功率衰减，直接影响光伏电站的发电效率，所以检测出光伏电站的隐裂组件并及时更换就可以提高光伏电站的发电效率。
但由于光伏电站光伏组件数量众多，并且集控系统也只能检测到组串一级数据，所以对隐裂组件的定位就成为提高光伏电站发电效率的关键。
一、 什么叫隐裂？又有什么危害？
隐裂是太阳能组件即电池片在进行封装后，出现的细微裂缝，而这种裂缝是肉眼无法觉察和发现的。并且光伏组件的隐裂会在机械振动或机械载荷下不断扩大，直至造成光伏组件的开路性破损。
电池片产生的电流要依靠“表面的主栅线及垂直于主栅线的细栅线”收集和导出。当隐裂导致细栅线断裂时，细栅线无法将收集的电流输送到主栅线，将会导致电池片部分甚至全部失效。 严重的情况下，会导致出现热斑效应（热斑效应：是指在一定条件下，串联支路中被遮蔽的太阳能电池组件将当做负载，消耗其他被光照的太阳能电池组件所产生的能量，被遮挡的太阳能电池组件此时将会发热的现象），主要表现为隐裂电池片附近区域温度升高，组件材料加速老化。 组件整个系统电流输出受阻，输出功率下降，相关组件功率降低，组件整体使用寿命变短。 目前光伏组件常见的隐裂有三种：线性隐裂、树状隐裂和碎片。其中树状隐裂和碎片对光伏组件的功率影响最大，若单块电池片中树状隐裂和碎片面积过大甚至可以影响光伏组件的“Ⅰ－Ⅴ特性曲线”。若线性隐裂未贯穿光伏组件的栅线，其隐裂对光伏组件的影响可以忽略不计。 二、造成隐裂的主要原因及分析
01
隐裂产生的原因
隐裂的产生不是单一因素的作用，而是由于多方面原因共同作用造成的，其中最主要的因素就是组件受力不均匀，在运输的过程中发生震动，组件生产的工艺流程：电池片分选—串焊—叠层—（EL测试）—层压—（EL测试）—清装—组件测试—（EL测试）—包装。 由于光伏组件在层压前后均接受 EL 测试，存在隐裂现象的组件会被及时发现，并接受维修、更换等处理，因此从生产流程来看，在层压前后基本不会出现组件质量风险问题。 所以在此过程中所施加的压力基本不会对电池片产生破坏，故此阶段的隐裂风险可以排除，根据有关数据统计，大部分产生隐裂的原因都是由于在转运和安装组件过程中不规范的操作造成的。 02
因搬运和安装组件导致隐裂的原因分析
1、周转托盘变形造成隐裂 在使用周转车辆进行搬运时，如果操作不当，就很容易因重力导致托盘变形，最终造成托盘上组件，最下边部分因托盘变形出现隐裂。 2、反复擦拭组件造成隐裂 组件玻璃面经常有残留EVA胶点较难清除，员工需使用较大的力气反复擦拭后才能完全清除，这种行为导致组件玻璃面受力严重，极易造成隐裂。模拟实验确认：在组件表面施加压力使其严重变形后，组件出现隐裂现象。 3、搬运过程中造成隐裂 搬运过程中出现的隐裂现象，其主要由于工人水平搬运组件过程中，光伏组件中间区域受重力作用向下弯曲，人工搬运过程上下幅度加大，造成电池片弯曲幅度增大，造成组件出现隐裂。 根据模拟实验，由两个人水平方向搬运组件且上下抖动，对比搬运前后的EL检测图片，发现组件已产生严重隐裂。 4、安装过程中踩踏、挤压组件造成隐裂 在施工人员安装组件的过程中，部分工人不遵守安装规范。随意踩踏组件，导致局部受力严重，组件整体受力不均匀，导致严重隐裂。 安装时，要严禁安装工人倚靠、站立和躺卧在组件板上，严禁其踩踏组件板同时不要在组件板上放置物品。另外安装夹具不要接触正面的玻璃，夹紧时需要注意在安装中不可使铝框发生变形。 5、日常运维过程中，一些运维人员不够专业，也会不经意的对电池组件进行踩踏。 03
踩踏对光伏组件的破坏性
踩踏对光伏组件的破坏性有多大？ 1、模仿组件安装时踩踏的模拟实验 （1）在模拟实验中，实验者模拟组件被安装在支架之上，在一块刚拆封的组件上走了一圈。从EL测试仪下，能明显的看到边缘电池片产生了隐裂。 （2）接下来在第二块组件上，进行小幅度的蹦跳。电池片碎片现象明显。 随着测试者走过组件，会对组件造成一定的损伤，但是这种损伤是肉眼不可见的。经过一段时间，组件的发电性能肯定会大幅下降。
三、基于红外成像和电致成像
的光伏组件隐裂检测
为避免隐裂的发生，以及尽早的排查隐裂危害，就需要对光伏组件做隐裂检测。目前的检测手段主要有“红外成像和电致成像”两种，可以结合一起配合使用，根据检测结果综合判断光组件的质量是否符合要求。 01
光伏组件红外成像检测
1、红外检测原理 红外成像仪是把物体所发出的不可见红外热量，通过光学探测器反应到红外成像仪的屏幕上，其成像的图形与所检测物体表面的热分布相对应。红外成像检测具有检测速度快，操作简单方便等特点，比较适合用于光伏电站光伏组件的大规模检测。 由于光伏组件电池片隐裂会导致隐裂的部分无法发电，从而使其变成一种电阻的形式，当电流流过组件电池片隐裂区域时，由于电阻的存在使其隐裂部分发热，时间一长就会和周边电池片形成温差，从而产生热斑。通过红外成像仪可对光伏组件进行快速排查。 2、检测案例 因为隐裂而导致的热斑效应 虽然通过红外成像检测方法就可以快速定位故障光伏组件。但是光伏组件的热斑不一定都是组件隐裂所造成的，其他因素也会造成光伏组件热斑，如杂物遮挡等。 为进一步确认光伏组件是否存在隐裂，就需要引入另一种光伏组件检测技术电致成像（EL）检测。 02
光伏组件电致成像（EL）检测
EL（Electroluminescence，电致发光）是简单有效的检测隐裂的方法。其检测原理如下；电池片的核心部分是半导体PN结，在没有其它激励（例如光照、电压、温度）的条件下，其内部处于一个动态平衡状态，电子和空穴的数量相对保持稳定。 如果施加电压，半导体中的内部电场将被削弱，N区的电子将会被推向P区，与P区的空穴复合（也可理解为P区的空穴被推向N区，与N区的电子复合），复合之后以光的形式辐射出去，即电致发光。 利用CCD相机辅助捕捉这些光子，然后通过计算机处理后以图像的形式显示出来。 如果有的区域EL图像比较暗，说明该处产生的电子和空穴数量较少，代表该处存在缺陷；如果有的区域完全是暗的，代表该处没有发生电子和空穴的复合，也或者是所发光被其它障碍所遮挡，无法检测到信号。 1、便携式EL检测仪 设备方便携带，易于安装，可在各类复杂现场条件下进行测试，快速诊断光伏组件的EL缺陷，检测仪可以在现场对光伏组串或单块组件进行EL检测，组件无需拆下检测。 2、组件自动 EL测试仪 适用于光伏组件生产线检测使用，跟组件生产流水线无缝对接，对应层压前组件，层压后组件进行快速的自动检测，从而把控产品质量提高生产效率。 3、无人机EL检测仪 无人机搭载EL检测相机，一组电池可以续航几十分钟，多准备几组电池便可以实现不间断性的光伏电站EL检测，可以对光伏电站内每一个方阵逐一进行检测，可以快速高效的完成检测工作。 通过无人机等此类智能设备的引入，大幅缩减光伏电站巡检所需人数及巡检时间，将电站内部巡检人员配备、巡检工作进行了优化，提升了电站巡检频次，有效提高电站巡检效率与精确性。 同时解决了电站建设类型不同，组件难于巡检的难题，及以人工巡检可能带来的人员安全问题。
来源：PV天空
公众号《全球光伏》，近3000篇原创！ 为方便读者能更好地了解本号，了解过去10年来“全球光伏”行业和《全球光伏》公众号的重磅新闻及精彩原创，本站特推出公众号《全球光伏精选》，每天发布 8 篇公众号《全球光伏》的历史原创或最有价值、最有时代烙印、最值得回味的文章。
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随着国家新能源行业快速发展，光伏电站已成为新能源发电行业中不可缺少的一员。目前已投运的光伏电站发电效率参差不齐，其中主要影响光伏电站发电效率的因素之一就是光伏组件的质量。
由于光伏组件在运行和安装过程中的不规范容易导致光伏组件电池片隐裂，从而引起光伏组件功率衰减，直接影响光伏电站的发电效率，所以检测出光伏电站的隐裂组件并及时更换就可以提高光伏电站的发电效率。
但由于光伏电站光伏组件数量众多，并且集控系统也只能检测到组串一级数据，所以对隐裂组件的定位就成为提高光伏电站发电效率的关键。
一、 什么叫隐裂？又有什么危害？
隐裂是太阳能组件即电池片在进行封装后，出现的细微裂缝，而这种裂缝是肉眼无法觉察和发现的。并且光伏组件的隐裂会在机械振动或机械载荷下不断扩大，直至造成光伏组件的开路性破损。
电池片产生的电流要依靠“表面的主栅线及垂直于主栅线的细栅线”收集和导出。当隐裂导致细栅线断裂时，细栅线无法将收集的电流输送到主栅线，将会导致电池片部分甚至全部失效。 严重的情况下，会导致出现热斑效应（热斑效应：是指在一定条件下，串联支路中被遮蔽的太阳能电池组件将当做负载，消耗其他被光照的太阳能电池组件所产生的能量，被遮挡的太阳能电池组件此时将会发热的现象），主要表现为隐裂电池片附近区域温度升高，组件材料加速老化。 组件整个系统电流输出受阻，输出功率下降，相关组件功率降低，组件整体使用寿命变短。 目前光伏组件常见的隐裂有三种：线性隐裂、树状隐裂和碎片。其中树状隐裂和碎片对光伏组件的功率影响最大，若单块电池片中树状隐裂和碎片面积过大甚至可以影响光伏组件的“Ⅰ－Ⅴ特性曲线”。若线性隐裂未贯穿光伏组件的栅线，其隐裂对光伏组件的影响可以忽略不计。 二、造成隐裂的主要原因及分析
01
隐裂产生的原因
隐裂的产生不是单一因素的作用，而是由于多方面原因共同作用造成的，其中最主要的因素就是组件受力不均匀，在运输的过程中发生震动，组件生产的工艺流程：电池片分选—串焊—叠层—（EL测试）—层压—（EL测试）—清装—组件测试—（EL测试）—包装。 由于光伏组件在层压前后均接受 EL 测试，存在隐裂现象的组件会被及时发现，并接受维修、更换等处理，因此从生产流程来看，在层压前后基本不会出现组件质量风险问题。 所以在此过程中所施加的压力基本不会对电池片产生破坏，故此阶段的隐裂风险可以排除，根据有关数据统计，大部分产生隐裂的原因都是由于在转运和安装组件过程中不规范的操作造成的。 02
因搬运和安装组件导致隐裂的原因分析
1、周转托盘变形造成隐裂 在使用周转车辆进行搬运时，如果操作不当，就很容易因重力导致托盘变形，最终造成托盘上组件，最下边部分因托盘变形出现隐裂。 2、反复擦拭组件造成隐裂 组件玻璃面经常有残留EVA胶点较难清除，员工需使用较大的力气反复擦拭后才能完全清除，这种行为导致组件玻璃面受力严重，极易造成隐裂。模拟实验确认：在组件表面施加压力使其严重变形后，组件出现隐裂现象。 3、搬运过程中造成隐裂 搬运过程中出现的隐裂现象，其主要由于工人水平搬运组件过程中，光伏组件中间区域受重力作用向下弯曲，人工搬运过程上下幅度加大，造成电池片弯曲幅度增大，造成组件出现隐裂。 根据模拟实验，由两个人水平方向搬运组件且上下抖动，对比搬运前后的EL检测图片，发现组件已产生严重隐裂。 4、安装过程中踩踏、挤压组件造成隐裂 在施工人员安装组件的过程中，部分工人不遵守安装规范。随意踩踏组件，导致局部受力严重，组件整体受力不均匀，导致严重隐裂。 安装时，要严禁安装工人倚靠、站立和躺卧在组件板上，严禁其踩踏组件板同时不要在组件板上放置物品。另外安装夹具不要接触正面的玻璃，夹紧时需要注意在安装中不可使铝框发生变形。 5、日常运维过程中，一些运维人员不够专业，也会不经意的对电池组件进行踩踏。 03
踩踏对光伏组件的破坏性
踩踏对光伏组件的破坏性有多大？ 1、模仿组件安装时踩踏的模拟实验 （1）在模拟实验中，实验者模拟组件被安装在支架之上，在一块刚拆封的组件上走了一圈。从EL测试仪下，能明显的看到边缘电池片产生了隐裂。 （2）接下来在第二块组件上，进行小幅度的蹦跳。电池片碎片现象明显。 随着测试者走过组件，会对组件造成一定的损伤，但是这种损伤是肉眼不可见的。经过一段时间，组件的发电性能肯定会大幅下降。
三、基于红外成像和电致成像
的光伏组件隐裂检测
为避免隐裂的发生，以及尽早的排查隐裂危害，就需要对光伏组件做隐裂检测。目前的检测手段主要有“红外成像和电致成像”两种，可以结合一起配合使用，根据检测结果综合判断光组件的质量是否符合要求。 01
光伏组件红外成像检测
1、红外检测原理 红外成像仪是把物体所发出的不可见红外热量，通过光学探测器反应到红外成像仪的屏幕上，其成像的图形与所检测物体表面的热分布相对应。红外成像检测具有检测速度快，操作简单方便等特点，比较适合用于光伏电站光伏组件的大规模检测。 由于光伏组件电池片隐裂会导致隐裂的部分无法发电，从而使其变成一种电阻的形式，当电流流过组件电池片隐裂区域时，由于电阻的存在使其隐裂部分发热，时间一长就会和周边电池片形成温差，从而产生热斑。通过红外成像仪可对光伏组件进行快速排查。 2、检测案例 因为隐裂而导致的热斑效应 虽然通过红外成像检测方法就可以快速定位故障光伏组件。但是光伏组件的热斑不一定都是组件隐裂所造成的，其他因素也会造成光伏组件热斑，如杂物遮挡等。 为进一步确认光伏组件是否存在隐裂，就需要引入另一种光伏组件检测技术电致成像（EL）检测。 02
光伏组件电致成像（EL）检测
EL（Electroluminescence，电致发光）是简单有效的检测隐裂的方法。其检测原理如下；电池片的核心部分是半导体PN结，在没有其它激励（例如光照、电压、温度）的条件下，其内部处于一个动态平衡状态，电子和空穴的数量相对保持稳定。 如果施加电压，半导体中的内部电场将被削弱，N区的电子将会被推向P区，与P区的空穴复合（也可理解为P区的空穴被推向N区，与N区的电子复合），复合之后以光的形式辐射出去，即电致发光。 利用CCD相机辅助捕捉这些光子，然后通过计算机处理后以图像的形式显示出来。 如果有的区域EL图像比较暗，说明该处产生的电子和空穴数量较少，代表该处存在缺陷；如果有的区域完全是暗的，代表该处没有发生电子和空穴的复合，也或者是所发光被其它障碍所遮挡，无法检测到信号。 1、便携式EL检测仪 设备方便携带，易于安装，可在各类复杂现场条件下进行测试，快速诊断光伏组件的EL缺陷，检测仪可以在现场对光伏组串或单块组件进行EL检测，组件无需拆下检测。 2、组件自动 EL测试仪 适用于光伏组件生产线检测使用，跟组件生产流水线无缝对接，对应层压前组件，层压后组件进行快速的自动检测，从而把控产品质量提高生产效率。 3、无人机EL检测仪 无人机搭载EL检测相机，一组电池可以续航几十分钟，多准备几组电池便可以实现不间断性的光伏电站EL检测，可以对光伏电站内每一个方阵逐一进行检测，可以快速高效的完成检测工作。 通过无人机等此类智能设备的引入，大幅缩减光伏电站巡检所需人数及巡检时间，将电站内部巡检人员配备、巡检工作进行了优化，提升了电站巡检频次，有效提高电站巡检效率与精确性。 同时解决了电站建设类型不同，组件难于巡检的难题，及以人工巡检可能带来的人员安全问题。
来源：PV天空
公众号《全球光伏》，近3000篇原创！ 为方便读者能更好地了解本号，了解过去10年来“全球光伏”行业和《全球光伏》公众号的重磅新闻及精彩原创，本站特推出公众号《全球光伏精选》，每天发布 8 篇公众号《全球光伏》的历史原创或最有价值、最有时代烙印、最值得回味的文章。
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随着国家新能源行业快速发展，光伏电站已成为新能源发电行业中不可缺少的一员。目前已投运的光伏电站发电效率参差不齐，其中主要影响光伏电站发电效率的因素之一就是光伏组件的质量。
由于光伏组件在运行和安装过程中的不规范容易导致光伏组件电池片隐裂，从而引起光伏组件功率衰减，直接影响光伏电站的发电效率，所以检测出光伏电站的隐裂组件并及时更换就可以提高光伏电站的发电效率。
但由于光伏电站光伏组件数量众多，并且集控系统也只能检测到组串一级数据，所以对隐裂组件的定位就成为提高光伏电站发电效率的关键。
一、 什么叫隐裂？又有什么危害？
隐裂是太阳能组件即电池片在进行封装后，出现的细微裂缝，而这种裂缝是肉眼无法觉察和发现的。并且光伏组件的隐裂会在机械振动或机械载荷下不断扩大，直至造成光伏组件的开路性破损。
电池片产生的电流要依靠“表面的主栅线及垂直于主栅线的细栅线”收集和导出。当隐裂导致细栅线断裂时，细栅线无法将收集的电流输送到主栅线，将会导致电池片部分甚至全部失效。 严重的情况下，会导致出现热斑效应（热斑效应：是指在一定条件下，串联支路中被遮蔽的太阳能电池组件将当做负载，消耗其他被光照的太阳能电池组件所产生的能量，被遮挡的太阳能电池组件此时将会发热的现象），主要表现为隐裂电池片附近区域温度升高，组件材料加速老化。 组件整个系统电流输出受阻，输出功率下降，相关组件功率降低，组件整体使用寿命变短。 目前光伏组件常见的隐裂有三种：线性隐裂、树状隐裂和碎片。其中树状隐裂和碎片对光伏组件的功率影响最大，若单块电池片中树状隐裂和碎片面积过大甚至可以影响光伏组件的“Ⅰ－Ⅴ特性曲线”。若线性隐裂未贯穿光伏组件的栅线，其隐裂对光伏组件的影响可以忽略不计。 二、造成隐裂的主要原因及分析
01
隐裂产生的原因
隐裂的产生不是单一因素的作用，而是由于多方面原因共同作用造成的，其中最主要的因素就是组件受力不均匀，在运输的过程中发生震动，组件生产的工艺流程：电池片分选—串焊—叠层—（EL测试）—层压—（EL测试）—清装—组件测试—（EL测试）—包装。 由于光伏组件在层压前后均接受 EL 测试，存在隐裂现象的组件会被及时发现，并接受维修、更换等处理，因此从生产流程来看，在层压前后基本不会出现组件质量风险问题。 所以在此过程中所施加的压力基本不会对电池片产生破坏，故此阶段的隐裂风险可以排除，根据有关数据统计，大部分产生隐裂的原因都是由于在转运和安装组件过程中不规范的操作造成的。 02
因搬运和安装组件导致隐裂的原因分析
1、周转托盘变形造成隐裂 在使用周转车辆进行搬运时，如果操作不当，就很容易因重力导致托盘变形，最终造成托盘上组件，最下边部分因托盘变形出现隐裂。 2、反复擦拭组件造成隐裂 组件玻璃面经常有残留EVA胶点较难清除，员工需使用较大的力气反复擦拭后才能完全清除，这种行为导致组件玻璃面受力严重，极易造成隐裂。模拟实验确认：在组件表面施加压力使其严重变形后，组件出现隐裂现象。 3、搬运过程中造成隐裂 搬运过程中出现的隐裂现象，其主要由于工人水平搬运组件过程中，光伏组件中间区域受重力作用向下弯曲，人工搬运过程上下幅度加大，造成电池片弯曲幅度增大，造成组件出现隐裂。 根据模拟实验，由两个人水平方向搬运组件且上下抖动，对比搬运前后的EL检测图片，发现组件已产生严重隐裂。 4、安装过程中踩踏、挤压组件造成隐裂 在施工人员安装组件的过程中，部分工人不遵守安装规范。随意踩踏组件，导致局部受力严重，组件整体受力不均匀，导致严重隐裂。 安装时，要严禁安装工人倚靠、站立和躺卧在组件板上，严禁其踩踏组件板同时不要在组件板上放置物品。另外安装夹具不要接触正面的玻璃，夹紧时需要注意在安装中不可使铝框发生变形。 5、日常运维过程中，一些运维人员不够专业，也会不经意的对电池组件进行踩踏。 03
踩踏对光伏组件的破坏性
踩踏对光伏组件的破坏性有多大？ 1、模仿组件安装时踩踏的模拟实验 （1）在模拟实验中，实验者模拟组件被安装在支架之上，在一块刚拆封的组件上走了一圈。从EL测试仪下，能明显的看到边缘电池片产生了隐裂。 （2）接下来在第二块组件上，进行小幅度的蹦跳。电池片碎片现象明显。 随着测试者走过组件，会对组件造成一定的损伤，但是这种损伤是肉眼不可见的。经过一段时间，组件的发电性能肯定会大幅下降。
三、基于红外成像和电致成像
的光伏组件隐裂检测
为避免隐裂的发生，以及尽早的排查隐裂危害，就需要对光伏组件做隐裂检测。目前的检测手段主要有“红外成像和电致成像”两种，可以结合一起配合使用，根据检测结果综合判断光组件的质量是否符合要求。 01
光伏组件红外成像检测
1、红外检测原理 红外成像仪是把物体所发出的不可见红外热量，通过光学探测器反应到红外成像仪的屏幕上，其成像的图形与所检测物体表面的热分布相对应。红外成像检测具有检测速度快，操作简单方便等特点，比较适合用于光伏电站光伏组件的大规模检测。 由于光伏组件电池片隐裂会导致隐裂的部分无法发电，从而使其变成一种电阻的形式，当电流流过组件电池片隐裂区域时，由于电阻的存在使其隐裂部分发热，时间一长就会和周边电池片形成温差，从而产生热斑。通过红外成像仪可对光伏组件进行快速排查。 2、检测案例 因为隐裂而导致的热斑效应 虽然通过红外成像检测方法就可以快速定位故障光伏组件。但是光伏组件的热斑不一定都是组件隐裂所造成的，其他因素也会造成光伏组件热斑，如杂物遮挡等。 为进一步确认光伏组件是否存在隐裂，就需要引入另一种光伏组件检测技术电致成像（EL）检测。 02
光伏组件电致成像（EL）检测
EL（Electroluminescence，电致发光）是简单有效的检测隐裂的方法。其检测原理如下；电池片的核心部分是半导体PN结，在没有其它激励（例如光照、电压、温度）的条件下，其内部处于一个动态平衡状态，电子和空穴的数量相对保持稳定。 如果施加电压，半导体中的内部电场将被削弱，N区的电子将会被推向P区，与P区的空穴复合（也可理解为P区的空穴被推向N区，与N区的电子复合），复合之后以光的形式辐射出去，即电致发光。 利用CCD相机辅助捕捉这些光子，然后通过计算机处理后以图像的形式显示出来。 如果有的区域EL图像比较暗，说明该处产生的电子和空穴数量较少，代表该处存在缺陷；如果有的区域完全是暗的，代表该处没有发生电子和空穴的复合，也或者是所发光被其它障碍所遮挡，无法检测到信号。 1、便携式EL检测仪 设备方便携带，易于安装，可在各类复杂现场条件下进行测试，快速诊断光伏组件的EL缺陷，检测仪可以在现场对光伏组串或单块组件进行EL检测，组件无需拆下检测。 2、组件自动 EL测试仪 适用于光伏组件生产线检测使用，跟组件生产流水线无缝对接，对应层压前组件，层压后组件进行快速的自动检测，从而把控产品质量提高生产效率。 3、无人机EL检测仪 无人机搭载EL检测相机，一组电池可以续航几十分钟，多准备几组电池便可以实现不间断性的光伏电站EL检测，可以对光伏电站内每一个方阵逐一进行检测，可以快速高效的完成检测工作。 通过无人机等此类智能设备的引入，大幅缩减光伏电站巡检所需人数及巡检时间，将电站内部巡检人员配备、巡检工作进行了优化，提升了电站巡检频次，有效提高电站巡检效率与精确性。 同时解决了电站建设类型不同，组件难于巡检的难题，及以人工巡检可能带来的人员安全问题。
来源：PV天空
公众号《全球光伏》，近3000篇原创！ 为方便读者能更好地了解本号，了解过去10年来“全球光伏”行业和《全球光伏》公众号的重磅新闻及精彩原创，本站特推出公众号《全球光伏精选》，每天发布 8 篇公众号《全球光伏》的历史原创或最有价值、最有时代烙印、最值得回味的文章。
更多精彩合集，敬请关注：
随着国家新能源行业快速发展，光伏电站已成为新能源发电行业中不可缺少的一员。目前已投运的光伏电站发电效率参差不齐，其中主要影响光伏电站发电效率的因素之一就是光伏组件的质量。
由于光伏组件在运行和安装过程中的不规范容易导致光伏组件电池片隐裂，从而引起光伏组件功率衰减，直接影响光伏电站的发电效率，所以检测出光伏电站的隐裂组件并及时更换就可以提高光伏电站的发电效率。
但由于光伏电站光伏组件数量众多，并且集控系统也只能检测到组串一级数据，所以对隐裂组件的定位就成为提高光伏电站发电效率的关键。
一、 什么叫隐裂？又有什么危害？
隐裂是太阳能组件即电池片在进行封装后，出现的细微裂缝，而这种裂缝是肉眼无法觉察和发现的。并且光伏组件的隐裂会在机械振动或机械载荷下不断扩大，直至造成光伏组件的开路性破损。
电池片产生的电流要依靠“表面的主栅线及垂直于主栅线的细栅线”收集和导出。当隐裂导致细栅线断裂时，细栅线无法将收集的电流输送到主栅线，将会导致电池片部分甚至全部失效。 严重的情况下，会导致出现热斑效应（热斑效应：是指在一定条件下，串联支路中被遮蔽的太阳能电池组件将当做负载，消耗其他被光照的太阳能电池组件所产生的能量，被遮挡的太阳能电池组件此时将会发热的现象），主要表现为隐裂电池片附近区域温度升高，组件材料加速老化。 组件整个系统电流输出受阻，输出功率下降，相关组件功率降低，组件整体使用寿命变短。 目前光伏组件常见的隐裂有三种：线性隐裂、树状隐裂和碎片。其中树状隐裂和碎片对光伏组件的功率影响最大，若单块电池片中树状隐裂和碎片面积过大甚至可以影响光伏组件的“Ⅰ－Ⅴ特性曲线”。若线性隐裂未贯穿光伏组件的栅线，其隐裂对光伏组件的影响可以忽略不计。 二、造成隐裂的主要原因及分析
01
隐裂产生的原因
隐裂的产生不是单一因素的作用，而是由于多方面原因共同作用造成的，其中最主要的因素就是组件受力不均匀，在运输的过程中发生震动，组件生产的工艺流程：电池片分选—串焊—叠层—（EL测试）—层压—（EL测试）—清装—组件测试—（EL测试）—包装。 由于光伏组件在层压前后均接受 EL 测试，存在隐裂现象的组件会被及时发现，并接受维修、更换等处理，因此从生产流程来看，在层压前后基本不会出现组件质量风险问题。 所以在此过程中所施加的压力基本不会对电池片产生破坏，故此阶段的隐裂风险可以排除，根据有关数据统计，大部分产生隐裂的原因都是由于在转运和安装组件过程中不规范的操作造成的。 02
因搬运和安装组件导致隐裂的原因分析
1、周转托盘变形造成隐裂 在使用周转车辆进行搬运时，如果操作不当，就很容易因重力导致托盘变形，最终造成托盘上组件，最下边部分因托盘变形出现隐裂。 2、反复擦拭组件造成隐裂 组件玻璃面经常有残留EVA胶点较难清除，员工需使用较大的力气反复擦拭后才能完全清除，这种行为导致组件玻璃面受力严重，极易造成隐裂。模拟实验确认：在组件表面施加压力使其严重变形后，组件出现隐裂现象。 3、搬运过程中造成隐裂 搬运过程中出现的隐裂现象，其主要由于工人水平搬运组件过程中，光伏组件中间区域受重力作用向下弯曲，人工搬运过程上下幅度加大，造成电池片弯曲幅度增大，造成组件出现隐裂。 根据模拟实验，由两个人水平方向搬运组件且上下抖动，对比搬运前后的EL检测图片，发现组件已产生严重隐裂。 4、安装过程中踩踏、挤压组件造成隐裂 在施工人员安装组件的过程中，部分工人不遵守安装规范。随意踩踏组件，导致局部受力严重，组件整体受力不均匀，导致严重隐裂。 安装时，要严禁安装工人倚靠、站立和躺卧在组件板上，严禁其踩踏组件板同时不要在组件板上放置物品。另外安装夹具不要接触正面的玻璃，夹紧时需要注意在安装中不可使铝框发生变形。 5、日常运维过程中，一些运维人员不够专业，也会不经意的对电池组件进行踩踏。 03
踩踏对光伏组件的破坏性
踩踏对光伏组件的破坏性有多大？ 1、模仿组件安装时踩踏的模拟实验 （1）在模拟实验中，实验者模拟组件被安装在支架之上，在一块刚拆封的组件上走了一圈。从EL测试仪下，能明显的看到边缘电池片产生了隐裂。 （2）接下来在第二块组件上，进行小幅度的蹦跳。电池片碎片现象明显。 随着测试者走过组件，会对组件造成一定的损伤，但是这种损伤是肉眼不可见的。经过一段时间，组件的发电性能肯定会大幅下降。
三、基于红外成像和电致成像
的光伏组件隐裂检测
为避免隐裂的发生，以及尽早的排查隐裂危害，就需要对光伏组件做隐裂检测。目前的检测手段主要有“红外成像和电致成像”两种，可以结合一起配合使用，根据检测结果综合判断光组件的质量是否符合要求。 01
光伏组件红外成像检测
1、红外检测原理 红外成像仪是把物体所发出的不可见红外热量，通过光学探测器反应到红外成像仪的屏幕上，其成像的图形与所检测物体表面的热分布相对应。红外成像检测具有检测速度快，操作简单方便等特点，比较适合用于光伏电站光伏组件的大规模检测。 由于光伏组件电池片隐裂会导致隐裂的部分无法发电，从而使其变成一种电阻的形式，当电流流过组件电池片隐裂区域时，由于电阻的存在使其隐裂部分发热，时间一长就会和周边电池片形成温差，从而产生热斑。通过红外成像仪可对光伏组件进行快速排查。 2、检测案例 因为隐裂而导致的热斑效应 虽然通过红外成像检测方法就可以快速定位故障光伏组件。但是光伏组件的热斑不一定都是组件隐裂所造成的，其他因素也会造成光伏组件热斑，如杂物遮挡等。 为进一步确认光伏组件是否存在隐裂，就需要引入另一种光伏组件检测技术电致成像（EL）检测。 02
光伏组件电致成像（EL）检测
EL（Electroluminescence，电致发光）是简单有效的检测隐裂的方法。其检测原理如下；电池片的核心部分是半导体PN结，在没有其它激励（例如光照、电压、温度）的条件下，其内部处于一个动态平衡状态，电子和空穴的数量相对保持稳定。 如果施加电压，半导体中的内部电场将被削弱，N区的电子将会被推向P区，与P区的空穴复合（也可理解为P区的空穴被推向N区，与N区的电子复合），复合之后以光的形式辐射出去，即电致发光。 利用CCD相机辅助捕捉这些光子，然后通过计算机处理后以图像的形式显示出来。 如果有的区域EL图像比较暗，说明该处产生的电子和空穴数量较少，代表该处存在缺陷；如果有的区域完全是暗的，代表该处没有发生电子和空穴的复合，也或者是所发光被其它障碍所遮挡，无法检测到信号。 1、便携式EL检测仪 设备方便携带，易于安装，可在各类复杂现场条件下进行测试，快速诊断光伏组件的EL缺陷，检测仪可以在现场对光伏组串或单块组件进行EL检测，组件无需拆下检测。 2、组件自动 EL测试仪 适用于光伏组件生产线检测使用，跟组件生产流水线无缝对接，对应层压前组件，层压后组件进行快速的自动检测，从而把控产品质量提高生产效率。 3、无人机EL检测仪 无人机搭载EL检测相机，一组电池可以续航几十分钟，多准备几组电池便可以实现不间断性的光伏电站EL检测，可以对光伏电站内每一个方阵逐一进行检测，可以快速高效的完成检测工作。 通过无人机等此类智能设备的引入，大幅缩减光伏电站巡检所需人数及巡检时间，将电站内部巡检人员配备、巡检工作进行了优化，提升了电站巡检频次，有效提高电站巡检效率与精确性。 同时解决了电站建设类型不同，组件难于巡检的难题，及以人工巡检可能带来的人员安全问题。
来源：PV天空
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随着国家新能源行业快速发展，光伏电站已成为新能源发电行业中不可缺少的一员。目前已投运的光伏电站发电效率参差不齐，其中主要影响光伏电站发电效率的因素之一就是光伏组件的质量。
由于光伏组件在运行和安装过程中的不规范容易导致光伏组件电池片隐裂，从而引起光伏组件功率衰减，直接影响光伏电站的发电效率，所以检测出光伏电站的隐裂组件并及时更换就可以提高光伏电站的发电效率。
但由于光伏电站光伏组件数量众多，并且集控系统也只能检测到组串一级数据，所以对隐裂组件的定位就成为提高光伏电站发电效率的关键。
一、 什么叫隐裂？又有什么危害？
隐裂是太阳能组件即电池片在进行封装后，出现的细微裂缝，而这种裂缝是肉眼无法觉察和发现的。并且光伏组件的隐裂会在机械振动或机械载荷下不断扩大，直至造成光伏组件的开路性破损。
二、造成隐裂的主要原因及分析
01
隐裂产生的原因
02
因搬运和安装组件导致隐裂的原因分析
03
踩踏对光伏组件的破坏性
随着测试者走过组件，会对组件造成一定的损伤，但是这种损伤是肉眼不可见的。经过一段时间，组件的发电性能肯定会大幅下降。
三、基于红外成像和电致成像
的光伏组件隐裂检测
01
光伏组件红外成像检测
02
光伏组件电致成像（EL）检测
同时解决了电站建设类型不同，组件难于巡检的难题，及以人工巡检可能带来的人员安全问题。
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