太阳能电池板故障分析之蜗牛纹

太阳能电池板在制造、运输、设置时以及因老化，会发生各种各样的故障。笔者将就检测这些故障的方法，介绍Chemitox（东京都大田区）在评测服务中的事例和积累的知识。

本文介绍蜗牛纹（图1）。蜗牛纹是指，太阳能电池单元（发电元件）表面上出现黑色或者白色线状图案的现象。因为看起来像是蜗牛爬过之后留下的痕迹，所以俗称蜗牛纹。

图1：太阳能电池单元的表面出现黑色或白色线状图案

由于看起来像是蜗牛爬过之后留下的痕迹，所以俗称蜗牛纹（出处：Chemitox）

蜗牛纹即使发生，发电量也不会立即大幅减少。因此，太阳能电池板厂商不承认是不良或故障，似乎很难成为产品保修的对象。

但也不能断言发电量完全不会降低。从发电运营商的立场看，只要外观发生明显变化，并发现可能会造成发电量降低，应该就不会忽视。

而对太阳能电池板厂商来说，这是接到大量投诉的事例之一，因而对产品采取预防措施至关重要。

作为蜗牛纹的特点，是确认到目前为止只在结晶硅系电池板上发现过（图2）。

图2：确认只在结晶硅系电池板上发现过

在开始发电后几个月～1年的较早时期发生。上图为投入运转后约1年，在岩手县的光伏电站发现的蜗牛纹事例（上图由日经BP社拍摄，下图由Chemitox提供）

另外，在没有阳光照射的室内等环境下保存的电池板没有发现蜗牛纹。并且，蜗牛纹一般出现在开始发电后几个月～1年的较早时期。

蜗牛纹沿着电池单元上的裂纹发生（图3）。还确认有一部分是沿着电池单元的边缘发生的。

图3：发生机制。发生裂纹、水分渗透、阳光照射三条件是主要原因（出处：Chemitox）

发生机制主要由三个条件引起，即发生裂纹、水分渗透和阳光照射。

电池单元内发生裂纹，水分经由树脂背板和封装材料渗入裂纹内。

渗入裂纹的水分与形成电池单元指状电极（细电极）的银发生反应，银离子在封装材料中扩散。

在这种状态下，阳光照射到电池板上时，银离子与封装材料中所含的添加物发生化学反应，生成氧化银和硫化银。由此就会沿着裂纹形成黑色或白色线状图案。