太陽的光線出現(xiàn)在生活中的每一個地方，人們的生活已經(jīng)離不開太陽，太陽能不僅為植物生長提供光源，而且也能為人類提供能源，現(xiàn)在的光伏發(fā)電就是很大程度上利用了太陽能。太陽能板安裝后挑戰(zhàn)才正要開始。太陽能板上的小裂痕、熱斑、與黃化，這些缺陷都會導(dǎo)致太陽能發(fā)電量下降，甚至?xí)卸搪坊蚴瞧鸹鸬娘L(fēng)險，不過太陽能板的小小缺陷到底會對發(fā)電量造成多少影響呢?

通常晶硅太陽能電池厚度約200 微米，薄，但不怎么柔軟，因此有時會因運送、裝設(shè)碰撞或維護不到位受損，產(chǎn)生小小的裂紋，基本上這些裂紋肉眼不可見，如果沒有用設(shè)備檢測可能就會忽略。

不過太陽能系統(tǒng)不只有電池而已，太陽能電池把陽光轉(zhuǎn)換成直流電后，再由逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，最后才能接入饋線或自用，其實連結(jié)多種輸配電設(shè)備與線路，若沒有定期檢查太陽能板或是忽略面板的小傷口，除了導(dǎo)致發(fā)電量下降，也可能會引起短路或是起火。

美國零售業(yè)大廠沃爾瑪在2019 年8 月20 日向紐約最高法院提告，表示2012 到2018 年間至少有7 間沃爾瑪門市屋頂因特斯拉太陽能板起火，沃爾瑪當(dāng)時指出，特斯拉派來的檢修人員，缺乏太陽能基本訓(xùn)練和知識，未能妥善安裝太陽能和儲能系統(tǒng)，太陽能板有許多肉眼可見的瑕疵，卻沒在釀成大火前及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)。

不過太陽能板的細小裂縫對發(fā)電量有多傷?英國赫德斯菲爾德大學(xué)(University of Huddersfield)科學(xué)家決定開始研究“微裂”(micro cracks)對太陽能板的影響。

他們在攝氏25 度、光照每平方公尺1,000W 的實驗室環(huán)境下分析多達4,000 片多矽晶太陽能電池，透過電子背向散射繞射(electron backscatter diffraction，EBSD)技術(shù)來分析晶體材料，并用閃爍計數(shù)器偵測器(everhart thornley) 來偵測太陽能板產(chǎn)生電壓與電流，最后發(fā)現(xiàn)，如果太陽能板上有50 微米到4 公厘不等的裂縫，會造成0.9%~42.8% 的功率損耗(power loss)。

研究主要分析兩大瑕疵，分別是正面的粗線(busbar，也就是匯流線、柵線)與細線(finger，又稱細柵線)線路瑕疵，與背接觸缺陷(rear-contact defects)。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)表面的粗線與細線對太陽能發(fā)電量最傷，平均功率損耗為25%，太陽能電池或是粗線上的微裂痕則會造成平均9.01% 的功率損耗，細線微裂痕與背接觸則是7.59 % 與1.48%。

同時科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)，裂紋也是太陽能板溫度異常的罪魁禍?zhǔn)字?，熱會以太陽能電池的破裂處向外擴散，因為裂痕會造成電流無法通過，嚴(yán)重甚至?xí)植繅乃?，最后電流會集中到其他地方，?dǎo)致太陽能板溫度提高。

英國團隊表示，最終太陽能電池的溫度會提高攝氏7.6度以上，這也是永久性熱斑的主要原因。目前研究已發(fā)表在《ScienceDirect》，而這項研究也一再顯示太陽能板檢測的重要性。現(xiàn)在太陽能廠多采用紅外線熱像儀檢測每個太陽能電池的溫度，不過若只是單純的裂紋，還沒有發(fā)生局部高溫，用紅外線檢測也檢測不到，因此出廠前、安裝驗收的抽查都很重要。如果某一天人們能高效利用太陽能，相信能解決很大的能源問題，畢竟太陽能是符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的，能保證人類的永續(xù)發(fā)展，需要我們科研人員更加努力。