隨著光伏應用規模的持續擴大,N型高容性的光伏組件成為市場新寵,用戶在使用過程中偶有反饋組件功率表現出現“異常波動”或“突發衰減”現象,由此或對產品質量產生質疑。然而,這類現象往往并非組件本身存在缺陷,其原因通常來源于兩類常見但易被誤解的現象——UVID(Ultra-Violet Induced Degradation,紫外誘導衰減)與亞穩態功率變化,是光伏組件固有物理特性在實際環境下的正常反應。
光伏組件為什么“鬧情緒”
N型高容性組件為了提高發電效率,在電池正面涂了一層特殊的材料,叫氧化鋁,就像給電池穿上了一層 “保護衣”。這層 “保護衣” 里的氫原子,會和電池表面的 “小鉤子”(懸掛鍵)手拉手,形成 “氫硅鍵”,讓電池表面變得更穩定,發電效率更高。
但太陽發出的紫外線就像一群高能量的“暴躁拆墻工”,專挑“墻磚”(氫硅鍵)砸碎,導致保護層出現漏洞,電池效率下降。同時,紫外線還會 “驅趕” 電池里的金屬雜質,讓它們跑到別的地方聚集,形成一個個 “搗亂中心”。這樣一來,組件的發電能力就會變差,從外觀上看,有的地方亮,有的地方暗,就像生病了一樣,這就是UVID現象。
如果此時將組件放入室內進行,離開光照環境也會出現問題。沒了光照,就像沒了 “能量補給”,電子變少,氧化鋁 “保護衣” 的防護能力也變弱,太陽能板的發電功率還會繼續下降,這就是亞穩態現象。
這并非一種“病”
這類現象大多是暫時的,其本質是“組件適應環境”的表現,而非品質問題。
研究發現,只要讓光伏組件重新曬太陽,就能逐漸恢復其原有性能。通俗來講,如果說紫外線是“拆墻工”,那么太陽光照就是“搶險隊”,雖然紫外線在“拆墻”,但太陽的“重建”速度更快。只要保持光照,給組件 “充電”,光照產生的電子就會鉆進氧化鋁 “保護衣” 的縫隙里,增強它的防護能力,讓電池表面重新穩定下來,發電功率和外觀也會恢復正常,甚至用模擬太陽光的設備照一照,它也能很快好起來。
專業機構 TüV 北德研究后發現,UVID 和亞穩態現象對組件在戶外的實際發電總量影響不大,也就是說,組件偶爾的 “鬧點小脾氣”,其實是一種可恢復的臨時衰減,戶外的組件每天都在“邊受傷邊修復”(UVID損傷被光照實時修復),長期發電量幾乎不受影響。
如何識別與解決
越來越多的專家和企業都在研究 UVID 和亞穩態現象,2025 年,國際上已經開始討論相關的標準,要求在給光伏組件標發電功率前,必須考慮這些現象的相關因素 。在國內,中國光伏協會也在組織從業專家、生產廠家、檢測機構參與,共同商討制定統一標準。
組件運行過程中的初期波動是光伏系統“從靜態走向動態”的自然過程,理解這些物理現象,有助于行業建立更理性、更科學的質量認知,也有助于項目方做出更準確的運行判斷與運維策略。雖然,很多終端的朋友不太了解這類現象,但隨著行業的共同努力,這些現象也會像其他技術難題一樣,被研究透、解決好,讓光伏發電更穩定更可靠。
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