本报告探讨了光伏组件在现实世界中的故障模式，并分析了其对组件功率损失的影响。报告从三个角度进行分析：
1. 科学家和光伏专家的角度：
- 报告总结了已知光伏组件故障的模型，特别是封装材料相关的故障模式。
- 指出 EVA 封装材料在组件老化过程中会产生乙酸，乙酸会导致组件材料腐蚀、促进潜在致衰变和分层，并加速 EVA 的氧化过程。
- 讨论了封装材料与背板材料的相互作用对组件故障模式的影响，例如分层和腐蚀。
- 解释了层压工艺对组件可靠性的影响，包括预加热、固化冷却步骤中可能出现的问题，以及这些问题对组件可靠性的影响。
- 介绍了模拟特定故障类型对组件功率损失的时间相关和负载相关模型。
2. 投资者、银行家或保险商的角度：
- 收集了四个气候区的光伏系统故障数据，分析了故障的发生频率及其对系统功率的影响。
- 结果显示，潜在致衰变、旁路二极管故障、电池裂纹和封装材料变色是影响组件功率的最主要的故障模式。
- 建议光伏电站设计者除了检查组件的 IEC61215 测试外，还应进行额外的测试，例如潜在致衰变测试、旁路二极管测试和扩展的紫外线降解测试。
3. 测试机构和光伏系统规划者的角度：
- 解释了如何根据特定故障类型修改测试方法，以适应特定地区的需求。
- 建议根据气候区域对测试方法进行分类，例如在干旱和炎热地区进行更严格的紫外线降解测试，在多尘地区进行更频繁的清洁等。
- 提出了使用地理信息系统对光伏组件的局部环境应力进行分类的建议，以帮助投资者评估投资风险。
关键数据和研究结论：
- 潜在致衰变是现场最常见的组件故障，平均每年导致约 15% 的功率损失。
- 电池裂纹对组件功率的影响取决于气候区域，在寒冷和雪载气候区，平均每年导致约 7% 的功率损失。
- 旁路二极管故障对组件功率的影响也很大，尤其是在系统电压较高的情况下。
- 封装材料变色是一个常见的磨损故障，其降解率通常约为 1%/年。
- 灰尘和生物污染是导致组件功率损失的重要原因，尤其是在特定地区。
- 建议根据气候区域对测试方法进行分类，以更好地评估组件的可靠性。
