高濕環(huán)境下太陽(yáng)能電池板故障分析

　　太陽(yáng)能電池板在制造、運(yùn)輸、設(shè)置時(shí)以及因老化，會(huì)發(fā)生各種各樣的故障。筆者將就檢測(cè)這些故障的方法，介紹Chemitox（東京都大田區(qū)）在評(píng)測(cè)服務(wù)中的事例和積累的知識(shí)。

　　本文介紹長(zhǎng)時(shí)間暴露在高溫、高濕環(huán)境下的太陽(yáng)能電池板故障事例。該事例中在外觀上主要有兩種表現(xiàn)：一種是樹脂背板部分鼓包；另一種是電池單元（發(fā)電元件）外周附近從保護(hù)玻璃上剝落的“脫層”現(xiàn)象（圖）。

　　背板鼓包（左上），電池單元外周剝離（左下）樹脂材料導(dǎo)致的故障事例（出處：Chemitox）

　　這兩種現(xiàn)象都是樹脂部材在高溫高濕環(huán)境下發(fā)生劣化導(dǎo)致的。

　　“背板鼓包”（圖左上）是背板的樹脂封裝材料產(chǎn)生氣體，像氣球一樣鼓起來(lái)的現(xiàn)象。

　　“脫層”（圖左下）是因?yàn)楸嘲搴蜆渲庋b材料劣化，電池單元以外周附近為起點(diǎn)剝落，導(dǎo)致保護(hù)玻璃與封裝材料或者封裝材料與電池單元之間發(fā)生剝離的現(xiàn)象。剝離會(huì)造成光透射率降低，從而導(dǎo)致電池單元輸出功率降低。

　　當(dāng)判明發(fā)生了這類故障，造成太陽(yáng)能電池板輸出功率降低時(shí)，要使發(fā)電量的減少最小化，就要迅速更換電池板。

　　另外，為了防止今后同樣的現(xiàn)象再發(fā)生，先查明原因可以說(shuō)非常重要。因此認(rèn)為，用化學(xué)方法分析高溫高濕環(huán)境下的劣化機(jī)制是較為有效的做法。

　　關(guān)于背板的劣化，背板上附著的醋酸氣體（CH3COOH）殘量認(rèn)為可能與輸出功率的降低率有關(guān)聯(lián)。醋酸氣體是保護(hù)玻璃與背板之間填充的封裝材料EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）產(chǎn)生的。

　　因此，對(duì)背板附著的醋酸氣體定量化是分析的目的之一。

　　醋酸氣體是太陽(yáng)能電池板內(nèi)進(jìn)入的水蒸氣與封裝材料EVA發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的。

　　這種劣化還會(huì)對(duì)母線（電池單元上的粗線狀電極）周圍造成腐蝕等，查明了多種關(guān)聯(lián)性。

　　查明了劣化機(jī)制后，就能確定對(duì)策的方向。對(duì)此次的事例，已對(duì)封裝材料使用的EVA，采取了必要措施等，在由太陽(yáng)能電池板廠商和材料廠商努力加以改善。