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薄膜组件TCO层损坏原因及应对分析

2013-6-23 09:19| 发布者: 有机硅测试技术| 查看: 2310| 评论: 0|来自: TestPV

摘要: 运行相对很短一段时间之后,发现一些薄膜模块发生了所谓的 TCO (透明导电氧化物)层损坏。 玻璃盖内侧的此导电层一旦受损便无法修复,还会引起极大的功率损失。原因分析: 佛罗里达太阳能中心 (FSEC) 自 2000 年以 ...

       运行相对很短一段时间之后,发现一些薄膜模块发生了所谓的 TCO (透明导电氧化物)层损坏。 玻璃盖内侧的此导电层一旦受损便无法修复,还会引起极大的功率损失。
原因分析:
       佛罗里达太阳能中心 (FSEC) 自 2000 年以来一直在对 TCO 腐蚀的原因进行研究。 研究结果显示,TCO 腐蚀主要发生于利用覆盖工艺制备的带有 a-Si 电池和 CdTe 电池的模块。 在上述生产过程中,模块的单层表面是玻璃盖结构。由于玻璃盖内含约 15% 的钠物质,因此钠和水的反应导致 TCO 腐蚀。 在此情况下,模块的边缘上会形成裂纹,这些裂纹可以贯穿整个电池结构,从而使模块发生永久性损坏。

应对措施
       • 使用电气隔离逆变器并通过 SMA 接地装置(分类号:ESHV-N-NR)将光伏发电机负极接地,可形成一个电场,带正电荷的钠离子会向负极移动到,从而远离 TCO 层。 这可避免腐蚀现象的发生。 应将这一措施视为首选措施。
       • 另一种替代措施是密封模块边缘。 这可防止水分渗入模块,从而又消除了腐蚀发生的另一个重要基础条件。
       • 通过将模块与接地结构(例如模块框架)之间的距离最大化来减少泄漏电流,也可产生有利影响。
       上述两种效应与发电机的电势(在这种情况下即为发电机的对地电压)直接相关。 与 PV 模块的工作电压(即正极端子与负极端子之间的电压)相比,设计系统时并不会考虑对地电压。 此外,电压也会因逆变器拓扑结构的不同而存在很大差别(参见“Sunny Boy 发电机电位图”)。
       仅仅通过选择特定的逆变器拓扑结构并不能避免上述问题的产生。 只有(补充方法)将一个电极接地才可确定整个 PV 发电机的电场方向,从而可避免 TCO 腐蚀或极化效应。

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