随着晶体硅光伏电池组件在太阳能发电系统的大规模应用,光伏电站的真实发电能力和光伏组件工作持久性成为了一个突出问题。业界通常用光伏电站系统效率来作为评价光伏电站质量的一个重要指标。对于相同装机容量的电站,系统效率越高,寿命越长,累计发电量就越多,投资回报率越高。光伏组件的功率衰减是导致电站系统效率和发电量降低的主要原因,因此探究光伏组件的衰减机制和改善方法对保障光伏电站的发电能力有现实意义。本文介绍了太阳电池的工作原理和技术发展历程,阐述了晶体硅光伏组件的制造工艺和材料成分,分析了引起晶体硅太阳电池组件输出功率衰减的蜗牛纹、电势诱导衰减(PID)效应、热斑和光致衰减四个主要因素的成因。论文主要针对目前光伏电站存在较为普遍的蜗牛纹、PID效应进行了实验研究。首先对电站工作过程中产生的蜗牛纹组件进行电致发光检测、功率测试、红外热成像检查,对比发现组件隐裂与蜗牛纹的对应关系,并对拆解开的蜗牛纹处EVA和电池碎片的微观组态进行了显微分析和元素分布研究,得出了蜗牛纹的成因机理,为光伏组件生产企业提出了材料选择思路,为组件的安装及维护提出了安全建议。论文工作的第二部分主要针对光伏组件的修复技术进行了深入研究。通过对在运行光伏电站实地检测统计,证实了PID衰减在光伏电站的普遍性和问题的严重性。证明了利用反偏压技术现场修复PID组件的可行性及技术局限性。实验过程中发现PID衰减的光伏组件在自然放置的条件下功率回升,并通过实验验证了这一现象;探索了PID组件在干热、湿热条件下的变化,并在热环境中施加偏压来修复PID组件;结果表明热环境不仅可以使PID组件功率回升,也可以在组件偏压修复的过程中起到加速和提升修复质量的作用。论文工作进一步明确了光伏组件电势诱导衰减的机理,验证并优化了PID组件的修复方法,也为光伏组件制造企业改善电池的抗衰减能力和在运行电站中对抗效率衰减的处理方法提供了参考性建议。