組件可靠性風(fēng)險“大盤點”之接線盒失效風(fēng)險

近年來，隨著光伏度電成本的不斷降低，光伏發(fā)電逐步在新型電力系統(tǒng)中走向主力能源，組件產(chǎn)品作為光伏電站最核心的發(fā)電設(shè)備，其安全性與可靠性將直接影響電站乃至新型電力系統(tǒng)的長久穩(wěn)定運行。確保組件產(chǎn)品的品質(zhì)可靠，是保障發(fā)電系統(tǒng)安全的核心要素，也是護航終端客戶價值的關(guān)鍵所在。

影響組件可靠性風(fēng)險的因素五花八門，這其中，安裝在組件背面的接線盒，承擔(dān)著電流輸出及旁路的重要作用，其質(zhì)量可靠性更是重中之重。縱觀當(dāng)前終端市場，接線盒失效、燒毀等已成為影響電站安全隱患和發(fā)電量的頭號殺手。

常見的接線盒質(zhì)量問題主要有，匯流條引出線虛焊導(dǎo)致的熱斑問題，二極管失效或擊穿，線纜連接處松動脫落或者壓接質(zhì)量不好導(dǎo)致電阻熱效應(yīng)甚至起火，連接器開裂或腐蝕等。

目前主流技術(shù)均采用引出線錫焊在盒體金屬部位的方式，如果引出線虛焊或者其他焊接質(zhì)量問題的話，在后續(xù)電站運行中將出現(xiàn)接觸不良，形成電阻熱效應(yīng)。虛焊位置持續(xù)發(fā)熱高溫，引起接線盒變形，嚴(yán)重情況下接線盒會燒毀，甚至引起火災(zāi)。

線纜是接線盒的另外一個重要組成部件。線纜與盒體的連接質(zhì)量及線纜與連接器的連接質(zhì)量，比如鉚接部分，這些會直接影響到接觸電阻的大小。連接質(zhì)量不好引起接觸電阻過大，導(dǎo)致發(fā)電損耗，嚴(yán)重者引起松脫情況，或?qū)е码娮锜嵝?yīng)，容易引起高溫?zé)龤У惹樾巍?/p>

另外一種常見失效模式是，當(dāng)組件部分電池片區(qū)域被遮擋導(dǎo)致二極管導(dǎo)通，正向電流較大，二極管迅速發(fā)熱升溫容易被擊穿；光伏組件的基本測試標(biāo)準(zhǔn)IEC 61215里面有二極管結(jié)溫測試標(biāo)準(zhǔn)，用以檢測二極管長期的可靠性，然而這項檢測對降低二極管失效也不是全面足夠的。近年來，隆基等一些專業(yè)的頭部光伏廠商，對一些失效模式進行了延伸研究，比如一些遮擋移除后，二極管仍出現(xiàn)了擊穿現(xiàn)象。究其原因，是因為遮擋移除瞬間，二極管從正向?qū)ㄗ儞Q為反向截止?fàn)顟B(tài)，同時二極管本身溫度較高，在反向漏電流下繼續(xù)發(fā)熱。此時，若接線盒散熱良好，則二極管溫度逐漸降低至正常，否則溫度繼續(xù)上升，直至二極管熱擊穿失效，也稱作“熱逃逸”現(xiàn)象（也可稱為熱失控）。為此，隆基率先將IEC62979熱逃逸測試標(biāo)準(zhǔn)納入接線盒導(dǎo)入必測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，進一步降低電站運營中二極管失效，接線盒變形燒毀等風(fēng)險。

綜上所述，組件背面看似不起眼的接線盒卻暗藏著事關(guān)組件可靠性風(fēng)險的“大文章”，一塊高品質(zhì)的組件，少不了一個用料可靠、設(shè)計合理、安全系數(shù)高的接線盒作保障。在組件研發(fā)設(shè)計中，我們應(yīng)該謹(jǐn)防接線盒可能出現(xiàn)的各類風(fēng)險，以免使組件在終端應(yīng)用中受到不可逆的破壞，給電站的長期安全可靠運行和客戶收益帶來不利影響。