Hotspot-effekt i solcellsmoduler: orsaker, effekter och förebyggande åtgärder

Hotspot-effekten i solcellsmoduler hänvisar till fenomenet där, under vissa förhållanden, ett skuggat eller defekt område i en seriekopplad gren av ensolcellsmodul, medan den är i ett kraftgenererande tillstånd, fungerar som en belastning, förbrukar energin som genereras av andra områden och orsakar lokal överhettning.

De viktigaste faktorerna som bidrar till hot spot-effekten kan sammanfattas enligt följande:

Obstruktion: När en solcell i en solcellsmodul blockeras av skuggor, damm eller andra föremål, vilket hindrar den från att generera ström som andra normala celler, blir de blockerade cellerna i seriekretsen ett motstånd. Detta motstånd förbrukar den elektriska energin som produceras av de andra normala cellerna, vilket orsakar uppvärmning och leder till bildandet av heta fläckar.

Cellkvalitetsproblem: Om det finns kvalitetsproblem med cellerna, såsom överdriven mörkström, inre resistansfelmatchning, lödningsproblem med rutnätslinjer eller defekter i själva cellerna (som bubblor, delaminering, interna anslutningsfel, etc.), dessa kan också leda till bildandet av heta fläckar. Sådana kvalitetsproblem kan påverka den normala driften av cellerna, förhindra dem från att effektivt omvandla ljus till elektricitet, och de blir motstånd som förbrukar energi från andra celler.

Inkonsekventa elektriska egenskaper: Om de elektriska egenskaperna hos cellerna i en solcellsmodul är inkonsekventa kan detta också orsaka hot spots. I en seriekrets, om vissa cellers elektriska egenskaper inte stämmer överens med andra cellers, kan de förbruka mer elektrisk energi under drift, generera mer värme och därmed bilda hot spots.

Hotspot-effekten påverkar avsevärt prestanda och livslängd för solcellsmoduler. Det minskar inte bara energigenereringseffektiviteten för modulerna utan accelererar också åldringsprocessen och ökar risken för modulfel. I extrema fall kan temperaturen inom hot spotområdet nå flera hundra grader Celsius, vilket potentiellt kan orsaka bränder.

För att minska effekten av hot spot-effekten kan följande åtgärder vidtas:

Optimera moduldesign för att förbättra värmeavledningsprestanda, vilket minskar sannolikheten för att heta fläckar bildas.

Förbättra modulunderhåll och hantering genom att regelbundet inspektera och rengöra solcellsmoduler för att snabbt upptäcka och åtgärda potentiella hotspot-problem.

Använd avancerad teknik för förebyggande av hot spots, såsom intelligenta temperaturkontrollsystem och automatisk värmeavledningsteknik, för att minimera risken för hotspotbildning isolcellsmoduler.