【光伏科普】解析太陽(yáng)能光伏電池板蝸牛紋故障

: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。

本文介紹“蝸牛紋”（圖1）。蝸牛紋是指，太陽(yáng)能電池單元（發(fā)電元件）表面上出現(xiàn)黑色或者白色線狀圖案的現(xiàn)象。因?yàn)榭雌饋?lái)像是蝸牛爬過(guò)之后留下的痕跡，所以俗稱蝸牛紋。

圖1：太陽(yáng)能電池單元的表面出現(xiàn)黑色或白色線狀圖案

由于看起來(lái)像是蝸牛爬過(guò)之后留下的痕跡，所以俗稱“蝸牛紋”蝸牛紋即使發(fā)生，發(fā)電量也不會(huì)立即大幅減少。

但也不能斷言發(fā)電量完全不會(huì)降低。從發(fā)電運(yùn)營(yíng)商的立場(chǎng)看，只要外觀發(fā)生明顯變化，并發(fā)現(xiàn)可能會(huì)造成發(fā)電量降低，應(yīng)該就不會(huì)忽視。

而對(duì)太陽(yáng)能電池板廠商來(lái)說(shuō)，這是接到大量投訴的事例之一，因而對(duì)產(chǎn)品采取預(yù)防措施至關(guān)重要。

作為蝸牛紋的特點(diǎn)，是確認(rèn)到目前為止只在結(jié)晶硅系電池板上發(fā)現(xiàn)過(guò)（圖2）。

圖2：確認(rèn)只在結(jié)晶硅系電池板上發(fā)現(xiàn)過(guò)

在開(kāi)始發(fā)電后幾個(gè)月～1年的較早時(shí)期發(fā)生。上圖為投入運(yùn)轉(zhuǎn)后約1年，在巖手縣的光伏電站發(fā)現(xiàn)的蝸牛紋事例。

另外，在沒(méi)有陽(yáng)光照射的室內(nèi)等環(huán)境下保存的電池板沒(méi)有發(fā)現(xiàn)蝸牛紋。并且，蝸牛紋一般出現(xiàn)在開(kāi)始發(fā)電后幾個(gè)月～1年的較早時(shí)期。

蝸牛紋沿著電池單元上的裂紋發(fā)生（圖3）。還確認(rèn)有一部分是沿著電池單元的邊緣發(fā)生的。

圖3：發(fā)生機(jī)制。發(fā)生裂紋、水分滲透、陽(yáng)光照射三條件是主要原因

發(fā)生機(jī)制主要由三個(gè)條件引起，即發(fā)生裂紋、水分滲透和陽(yáng)光照射。

電池單元內(nèi)發(fā)生裂紋，水分經(jīng)由樹(shù)脂背板和封裝材料滲入裂紋內(nèi)。

滲入裂紋的水分與形成電池單元指狀電極（細(xì)電極）的銀發(fā)生反應(yīng)，銀離子在封裝材料中擴(kuò)散。

在這種狀態(tài)下，陽(yáng)光照射到電池板上時(shí)，銀離子與封裝材料中所含的添加物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氧化銀和硫化銀。由此就會(huì)沿著裂紋形成黑色或白色線狀圖案。