太阳能电池表面开裂的原因有什么？

电池开裂是近年来出现的一个威胁模块性能的领域。在某些项目中，裂缝已被证明会导致高达9%的性能损失，这足以损害盈利能力。

开裂是由于在模块上施加了过大的热应力或机械应力，在制造、运输、搬运过程中甚至在部署后都可能发生。事实上，对于大多数测试来说，裂纹往往开始时太小而无法检测到，并且随着时间的推移而增长以降低模块性能，这使得情况更加复杂。

组件可靠性专家PVEvolutionLabs（PVEL）通过严格的应力测试，将代表大部分商用技术的40多个组件放在一起，以便更好地了解裂缝发生的可能性和影响现场性能的可能性。

他们的一些观察结果发表在一份新的白皮书中。本文的结论是，每个模块的行为都不同，测试一个特定的物料清单（BOM）是确定其敏感性的唯一方法。然而，PVEL的测试也揭示了一些新技术和开裂风险方面的有趣趋势。

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白皮书发现，某些最新技术趋势有助于降低与开裂相关的风险——目前占市场80%以上的单晶电池不太容易受到影响，最近引入的多母线互连降低了开裂在模块上形成非活动区域的可能性。

通过PVEL的机械应力测试后，叉指背接触模块、玻璃和薄膜技术都几乎没有开裂。半切槽技术还表明，通过在较小的表面上更均匀地分布压力来降低开裂风险，前提是在槽切割过程中避免了微裂纹的形成。

新的风险

测试中揭示的另一个趋势是，更大的模块表面积往往等于更多的裂纹-这是一个高度相关的发现，考虑到切换到更大的格式，继续发挥在模块制造。

PVEL警告说，无论是晶圆还是模块，更大的表面积意味着在高负载下会产生更多的偏转，并有更大的开裂风险。高密度互连技术减少了电池之间的间隙，也会增加单个电池上的机械应力。白皮书提供了一个例子，其中两个模块的120和144单元，否则具有相同的BOM，进行了测试，而144单元版本显示显着更多的开裂。

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他们还指出，风暴、温度变化和其他天气条件可能会导致现场开裂，许多地区极端天气事件频率的增加进一步增加了开裂的风险，同时也对现场模块造成了其他损坏。

PVEL专家得出结论：“裂纹敏感性是细微的。一些新技术本来就不太容易被破解，但一些老技术可能比新技术表现更好。裂纹敏感性最终取决于光伏组件生产中采用的特定组件和制造技术。”实验室计划继续测试，明年将有近100个新材料清单。