分析光伏組件蝸牛紋（閃電紋）產(chǎn)生原因

最近越來越多的組件廠商開始對組件上寬如手指的暗色線條縱橫分布現(xiàn)象引起關(guān)注，這種被形象的稱為蝸牛紋或者閃電紋的缺陷大大影響了組件的外觀，而造成這種現(xiàn)象的真正原因則是電池片表面被氧化。 　　組件受到背板與邊框硅膠的保護，電池片是如何被氧化的呢？而且蝸牛紋的形狀非常特殊，這種如同蝸牛爬痕的形狀是如何出現(xiàn)的呢？ 　　在對出現(xiàn)蝸牛紋的組件進行分析時我們發(fā)現(xiàn)，紋路一般都伴隨著電池片的隱裂出現(xiàn)，在EL成像中能夠清楚看到出現(xiàn)蝸牛紋組件中的電池片隱裂。雖然這種隱裂對于組件的功率衰減似乎并無大的影響，但是電池片的隱裂本身就對發(fā)電功率有影響，會使得電流不能從手指電極流向匯流條。 　　據(jù)報道，如果裂痕達到電池表面積的8%，就將對其產(chǎn)出產(chǎn)生不良影響，如果電池斷裂部位達到12%，產(chǎn)出相對斷裂區(qū)域則出現(xiàn)線性下降。有分析報告指出，蝸牛紋本身對于組件的衰減并無影響，這是因為出現(xiàn)蝸牛紋的面積占整個組件的極小部分，所以對于透光率并無太大影響。在對出現(xiàn)蝸牛紋處做剝離剖析，可以發(fā)現(xiàn)電池片本身并無變色，變色位置位于銀漿與封裝材料EVA的交界處。 　　國外有文章指出蝸牛紋的出現(xiàn)與水汽有關(guān)，尤其是從背板透過的水汽，通過EVA膠膜后從隱裂處滲過，在電池片表面富集，造成銀漿氧化，形成黑色紋路。筆者將隱裂的電池片層壓，不用背板封裝，將組件放入濕熱老化箱中，無法重現(xiàn)蝸牛紋，可見蝸牛紋的出現(xiàn)不僅僅與水汽的單方面作用有關(guān)，筆者認為與EVA膠膜的關(guān)系較大。 　　EVA膠膜配方中包含交聯(lián)劑，抗氧劑，偶聯(lián)劑等助劑，其中交聯(lián)劑一般采用過氧化物來引發(fā)EVA樹脂的交聯(lián)，由于過氧化物屬于活性較高的引發(fā)劑，如果在經(jīng)過層壓后交聯(lián)劑還有較多殘留的話，將會對蝸牛紋的產(chǎn)生有引發(fā)和加速作用。EVA膠膜使用助劑都有純度的指標，一般來說純度要求要在99.5%以上。助劑中的雜質(zhì)主要是合成中的副產(chǎn)物以及合成中的助劑殘留，以小分子狀態(tài)存在，沸點較高，無法通過層壓抽真空的方法從體系中排除，所以助劑如果純度不高，那么這些雜質(zhì)也將會影響EVA膠膜的穩(wěn)定性，可能會造成蝸牛紋的出現(xiàn)。 　　筆者認為蝸牛紋的出現(xiàn)是一個綜合的過程，EVA膠膜中的助劑、電池片表面銀漿構(gòu)成、電池片的隱裂以及體系中水份的催化等因素都會對蝸牛紋的形成起促進作用，而蝸牛紋現(xiàn)象的出現(xiàn)也不是必然，而是有它偶然的引發(fā)因素，這也解釋了同一批次組件中不是所有的組件都必然出現(xiàn)的現(xiàn)象。 　　組件廠商在組件出廠時都會經(jīng)過至少兩次EL成像檢測，測試無隱裂后才會發(fā)貨。但是由于運輸過程尤其是安裝過程中不可避免的會對組件產(chǎn)生撞擊或者震動，這種沖擊通過邊框、玻璃、背板、封裝材料到達電池片，會造成脆弱的電池片產(chǎn)生微小裂痕，埋下蝸牛紋出現(xiàn)的隱患。在筆者的調(diào)查中，目前組件安裝過程中并沒有對組件的輕拿輕放有足夠認識，造成隱裂風險增加。 　　有人認為EVA膠膜廠使用回料會造成電池片的隱裂，而筆者特意加入50%不同類型的回料，同時在助劑與樹脂混合時控制交聯(lián)劑分散不均勻，測試結(jié)果表面試驗用EVA膠膜局部的交聯(lián)程度不一，交聯(lián)度差別可以達到30%，即使這樣的試驗用EVA膠膜層壓出的組件也無法造成電池片隱裂，所以筆者認為回料的添加雖然會增加電池片的隱裂幾率，但是幾率并不大。反倒是有些EVA膠膜供應(yīng)商將不同熔指的EVA樹脂混用，會有更大幾率造成電池片隱裂。