高濕環境下太陽能電池板故障分解

太陽能電池板在制造、運輸、設置時以及因老化，會發生各種各樣的故障。筆者將就測試這些故障的辦法，解析Chemitox（東京都大田區）在評測服務中的事例和積累的知識。

本文解析長時間暴露在高溫、高濕環境下的太陽能電池板故障事例。該事例中在外觀上主要有兩種表現：一種是樹脂背板部分鼓包；另一種是電池單元（發電元件）外周附近從保護玻璃上剝落的脫層現象（圖）。

背板鼓包（左上），電池單元外周剝離（左下）樹脂材料導致的故障事例（出處：Chemitox）

這兩種現象都是樹脂部材在高溫高濕環境下發生劣化導致的。

背板鼓包（圖左上）是背板的樹脂封裝材料萌生氣體，像氣球一樣鼓起來的現象。

脫層（圖左下）是因為背板和樹脂封裝材料劣化，電池單元以外周附近為起點剝落，導致保護玻璃與封裝材料或者封裝材料與電池單元之間發生剝離的現象。剝離會造成光透射率降低，從而導致電池單元輸出功率降低。

當判明發生了這類故障，造成太陽能電池板輸出功率降低時，要使發電量的減少最小化，就要迅速更換電池板。

另外，為了戒備今后同樣的現象再發生，先查明原由可以說非常緊要。因此認為，用化學辦法分解高溫高濕環境下的劣化機制是較為有效的做法。

關于背板的劣化，背板上附著的醋酸氣體（CH3COOH）殘量認為可能與輸出功率的降低率有關聯。醋酸氣體是保護玻璃與背板之間填充的封裝材料EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）萌生的。

因此，對背板附著的醋酸氣體定量化是分解的目的之一。

醋酸氣體是太陽能電池板內進入的水蒸氣與封裝材料EVA發生化學反應萌生的。

這種劣化還會對母線（電池單元上的粗線狀電極）周圍造成腐蝕等，查明了多種關聯性。

查明了劣化機制后，就能確定對策的方向。對此次的事例，已對封裝材料使用的EVA，采取了必要措施等，在由太陽能電池板廠商和材料廠商努力加以改善。

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