退化和故障模式

由于它沒有移動部件（其他類型的發(fā)電系統(tǒng)中可靠性問題的主要來源），光伏組件的運(yùn)行壽命可能由太陽能板所使用的材料的穩(wěn)定性和抗腐蝕性決定。制造商對太陽能充電板長達(dá)40或50年的保證表明了目前正在生產(chǎn)的散裝硅光伏組件的質(zhì)量。然而，有幾種故障模式和退化機(jī)制，可能會降低功率輸出或?qū)е绿柲茈姵匕迨А缀跛羞@些機(jī)制都與進(jìn)水或溫度壓力有關(guān)。

輸出功率的可逆減少

一個太陽能板可能因?yàn)榭赡娴脑蚨鴾p少輸出。它可能受到陰影的影響，例如，前面長了一棵樹。前面的表面可能被弄臟了（由于前面的表面被弄臟，太陽能電池板一般會有高達(dá)10%的輸出損失）。一個太陽能光伏板可能已經(jīng)失效，或者太陽能發(fā)電板之間的互連可能已經(jīng)改變了陣列的工作地點(diǎn)。然而，這些功率的降低都是可逆的，只要糾正了原始原因。

光伏組件的退化和故障

退化機(jī)制可能涉及到光伏組件的輸出功率隨著時間的推移而逐漸減少，或者由于太陽能面板中單個太陽能電池片的故障而導(dǎo)致功率的整體減少。

太陽能電池片的退化

1. 組件性能的逐步下降可能是由以下原因造成的。

2. 由于接觸點(diǎn)的附著力下降或腐蝕（通常由水蒸氣引起），Rs增加。

3. 由于金屬通過p-n結(jié)遷移而導(dǎo)致Rsh下降；或

4. 抗反射涂層的惡化。

短路的電池片

短路可能發(fā)生在電池片的互連處，這也是薄膜電池的一個常見故障模式，因?yàn)轫敳亢秃蟛康慕佑|點(diǎn)更接近，更有可能被針孔或電池片材料腐蝕或損壞的區(qū)域短路。

開路的電池片

這是一種常見的故障模式，盡管冗余的接觸點(diǎn)和 "互連總線 "使電池片能夠繼續(xù)運(yùn)作。電池片開裂可由以下原因造成

1. 熱應(yīng)力。

2. 冰雹；或

3. 加工和裝配過程中的損壞，會導(dǎo)致 "潛伏裂紋"，在制造檢查中無法發(fā)現(xiàn)，但在后來的某個時間出現(xiàn)。

互連開路

循環(huán)熱應(yīng)力和風(fēng)荷載造成的疲勞導(dǎo)致互連開路故障。

太陽能組件開路

開路故障也發(fā)生在模塊結(jié)構(gòu)中，通常是在總線布線或接線盒中。

太陽能面板短路

盡管每個太陽能板在銷售前都經(jīng)過測試，但太陽能板短路往往是制造缺陷的結(jié)果。它們的發(fā)生是由于絕緣層隨風(fēng)化而退化，導(dǎo)致分層、開裂或電化學(xué)腐蝕。

太陽能光伏板玻璃破裂

由于破壞、熱應(yīng)力、搬運(yùn)、風(fēng)或冰雹，可能會發(fā)生頂部玻璃表面的碎裂。

太陽能板分層

在早期的組件中，組件分層是一種常見的故障模式，現(xiàn)在已經(jīng)不再是一個問題。它通常是由粘結(jié)強(qiáng)度的降低引起的，無論是環(huán)境引起的潮濕還是光熱老化，以及由不同的熱和濕度膨脹引起的應(yīng)力。

熱點(diǎn)故障

不匹配、破裂或陰影的電池會導(dǎo)致熱點(diǎn)故障，正如之前在熱點(diǎn)加熱中討論的那樣。

旁路二極管故障

用來克服電池片不匹配問題的旁路二極管本身也會失效，通常是由于過熱，通常是由于尺寸不足。如果結(jié)點(diǎn)溫度保持在128°C以下，這個問題就會降到最低。

封裝劑的失效

紫外線吸收劑和其他封裝劑穩(wěn)定劑確保了太陽能組件封裝材料的長壽命。然而，通過浸出和擴(kuò)散，確實(shí)會發(fā)生緩慢的消耗，一旦濃度低于臨界水平，就會發(fā)生封裝材料的快速降解。特別是，EVA層的褐變，伴隨著乙酸的積累，已經(jīng)導(dǎo)致一些陣列的輸出逐漸減少，特別是那些濃縮系統(tǒng)中的陣列。