组件可靠性风险“大盘点”之接线盒失效风险

近年来，随着光伏度电成本的不断降低，光伏发电逐步在新型电力系统中走向主力能源，组件产品作为光伏电站最核心的发电设备，其安全性与可靠性将直接影响电站乃至新型电力系统的长久稳定运行。确保组件产品的品质可靠，是保障发电系统安全的核心要素，也是护航终端客户价值的关键所在。

图片来源：IEA PVPS T13 REPORT

影响组件可靠性风险的因素五花八门，这其中，安装在组件背面的接线盒，承担着电流输出及旁路的重要作用，其质量可靠性更是重中之重。纵观当前终端市场，接线盒失效、烧毁等已成为影响电站安全隐患和发电量的头号杀手。

常见的接线盒质量问题主要有，汇流条引出线虚焊导致的热斑问题，二极管失效或击穿，线缆连接处松动脱落或者压接质量不好导致电阻热效应甚至起火，连接器开裂或腐蚀等。

目前主流技术均采用引出线锡焊在盒体金属部位的方式，如果引出线虚焊或者其他焊接质量问题的话，在后续电站运行中将出现接触不良，形成电阻热效应。虚焊位置持续发热高温，引起接线盒变形，严重情况下接线盒会烧毁，甚至引起火灾。

线缆是接线盒的另外一个重要组成部件。线缆与盒体的连接质量及线缆与连接器的连接质量，比如铆接部分，这些会直接影响到接触电阻的大小。连接质量不好引起接触电阻过大，导致发电损耗，严重者引起松脱情况，或导致电阻热效应，容易引起高温烧毁等情形。

另外一种常见失效模式是，当组件部分电池片区域被遮挡导致二极管导通，正向电流较大，二极管迅速发热升温容易被击穿；光伏组件的基本测试标准IEC 61215里面有二极管结温测试标准，用以检测二极管长期的可靠性，然而这项检测对降低二极管失效也不是全面足够的。近年来，隆基等一些专业的头部光伏厂商，对一些失效模式进行了延伸研究，比如一些遮挡移除后，二极管仍出现了击穿现象。

究其原因，是因为遮挡移除瞬间，二极管从正向导通变换为反向截止状态，同时二极管本身温度较高，在反向漏电流下继续发热。此时，若接线盒散热良好，则二极管温度逐渐降低至正常，否则温度继续上升，直至二极管热击穿失效，也称作“热逃逸”现象（也可称为热失控）。为此，隆基率先将IEC 62979热逃逸测试标准纳入接线盒导入必测标准规范，进一步降低电站运营中二极管失效，接线盒变形烧毁等风险。

综上所述，组件背面看似不起眼的接线盒却暗藏着事关组件可靠性风险的“大文章”，一块高品质的组件，少不了一个用料可靠、设计合理、安全系数高的接线盒作保障。在组件研发设计中，我们应该谨防接线盒可能出现的各类风险，以免使组件在终端应用中受到不可逆的破坏，给电站的长期安全可靠运行和客户收益带来不利影响。