Prevence mikrotrhlin v solárních komponentech: Nejlepší postupy od továrny po instalaci

Distribuovaná fotovoltaická investiční společnost v uplynulých dnech vyjádřila obavy o kvalitu fotovoltaických komponent nakupovaných od určitého výrobce komponent.

Během testování EL (elektroluminiscence) příchozího zboží objevili míru vad až 15 %, přičemž závažné a fatální vady, jako jsou nepřetržité mikrotrhliny a stromovité mikrotrhliny, představovaly 13 % z celkového počtu. Vysvětlení výrobce komponent vyvolalo otázky.

Argumentovali tím, že proces testování nebyl v souladu s příslušnými předpisy, a tvrdili, že kontroly kvality by měly zahrnovat pracovníky výrobce během celého procesu.

Dále obhajovali přítomnost nepřetržitých mikrotrhlin a tvrdili, že je to v rámci jejich přijatelných standardů.

Investiční společnost však vyvolala oprávněné obavy. Zjistili nedostatky ve výsledcích testů EL provedených výrobcem před odesláním součástí.

Tyto nedostatky zahrnovaly souvislé mikrotrhliny, stromovité mikrotrhliny, černé čáry na solárních článcích, černé skvrny na solárních článcích a vzory sněhových vloček. Dokonce i při posuzování podle standardů výrobce by značná část komponent mohla být považována za nevyhovující.

Navzdory tomu, že výrobce komponent uznal problémy s počáteční inspekcí, byl pomalý v přijímání zásadních opatření, což způsobilo několik měsíců zpoždění v procesu výměny.

Celkově testování EL před odesláním pomáhá zabránit tomu, aby problematické součásti opustily továrnu. Vstupní testování EL pomáhá vysledovat, zda přeprava způsobila nějaké poškození součástí, a testování EL akceptace dokončení pomáhá určit, zda stavební procesy vedly k poškození součástí. Tento přístup zajišťuje jasnou odpovědnost během celého životního cyklu projektu.

Z pohledu výrobce komponent má mnoho výrobců pro zmírnění tohoto rizika a poskytování vysoce kvalitních produktů zákazníkům interní standardy pro mikrotrhliny.

Tyto normy uvádějí specifická kritéria týkající se typu mikrotrhlin, jejich délky a toho, zda jsou spojité. Normy pro mikrotrhliny sítě a souvislé mikrotrhliny se však mohou u různých výrobců lišit.

Z pohledu odvětví tento incident slouží jako probuzení, zdůrazňující důležitost kvality komponent, kontroly a akceptačního testování. Tlačí výrobce komponent ke zlepšení kontroly kvality a poprodejních služeb.

Z hlediska společnosti je dodržování vstupní kontroly zboží a kompletační přejímací zkoušky odpovědností vůči kvalitě projektu a spotřebitelům elektřiny. Včasná detekce a řešení problémů prostřednictvím testování může v budoucnu předejít větším bezpečnostním rizikům a ekonomickým ztrátám.

Před několika lety byly mikrotrhliny, horká místa a efekty PID (potenciální-indukovaná degradace) třemi významnými faktory ovlivňujícími výkon fotovoltaických komponent na bázi krystalického křemíku.

V posledních letech, s rychlým pokrokem ve výrobních procesech, vybavení a materiálech, se tyto problémy výrazně zlepšily. Přední výrobci dokážou během výrobního procesu účinně detekovat a kontrolovat 100 % mikrotrhlin a defektů horkých míst, a to i při 192hodinovém testu PID za podmínek 85/85.

Nicméně nesprávná manipulace, instalace, konstrukce a údržba, stejně jako neopatrné skládání součástí na místě, mohou přesto způsobit mikrotrhliny nebo poškození součástí.

V posledních letech, s rychlým růstem distribuovaného trhu, se instalační a konstrukční týmy s různou úrovní odbornosti, některé bez systematického školení, staly zdrojem obav.

Mikrotrhliny způsobené nesprávnou manipulací, přepravou, instalací a údržbou se stávají stále rozšířenějším problémem.

K řešení těchto problémů je nezbytné dodržovat správné postupy v každé fázi. Faktory přispívající k mikrotrhlinám mohou zahrnovat:

1. Během přepravy může nesprávné balení nebo manipulace vést k nerovnoměrnému přitlačení součástí k sobě, což má za následek mikrotrhliny.
2. Násilné zacházení během přepravy, prudké pohyby vozidla a vícenásobné přesuny mohou také vést k mikrotrhlinám.
3. Nedostatečná opatření během instalace, čištění a údržby mohou vést k mikrotrhlinám. To zahrnuje nesprávné zacházení se součástmi, šlapání na ně během instalace nebo používání nesprávných metod čištění.
4. Komponenty by měly být umístěny na rovných plochách. Jejich umístění na nerovný povrch může vést k mikrotrhlinám.
5. Komponenty by po rozbalení neměly být ponechány odkryté nebo náhodně naskládané na místě projektu.

Aby se tyto problémy zmírnily, profesionální společnosti zabývající se inženýrstvím, nákupem a konstrukcí (EPC) přijímají přísná opatření k řízení dopravy komponent, vykládání, sekundární manipulace, skladování na místě a instalační procesy. Zde je několik klíčových doporučení pro kontrolu mikrotrhlin poté, co komponenty opustí továrnu:

1. Umístění komponent:

• Plocha pro stohování krabic součástí by měla být rovná a prostorná, aby se usnadnila přeprava a zabránilo se nerovnému povrchu, který by mohl vést k mikrotrhlinám nebo poškození součástí.
• Stohované krabice by neměly přesáhnout výšku dvou krabic a palety by měly být uspořádány rovnoměrně, aby se zabránilo převisu.
• Jakmile jsou součásti umístěny, neměly by se opakovaně přemisťovat nebo přemisťovat, aby se snížilo riziko mikrotrhlin.

2. Manipulace se sekundárními součástmi:

• Po vybalení z krabice by měly být komponenty přepraveny na místo instalace pomocí výtahu pro dvě osoby, aby se snížilo riziko pádu nebo způsobení vibrací, které by mohly vést k mikrotrhlinám.
• Pracovníci by měli při manipulaci dávat pozor na své okolí, aby nedošlo ke kolizi s jinými předměty, které by mohly komponenty poškodit.

3. Instalace komponent:

• Komponenty by měly být instalovány shora dolů.
• Během instalace je důležité vyhnout se použití cihel, dřevěných bloků nebo jiných materiálů k dočasnému vzájemnému zajištění součástí. Místo toho by měly být pro dočasné upevnění použity alespoň dva horní šrouby.
• Instalující by se měli zdržet stání nebo pokládání těžkých předmětů na součásti, šlapání na ně nebo jejich vystavení nárazům, které by mohly způsobit mikrotrhliny.
• Šrouby používané pro zajištění součástí musí být bezpečně utaženy a podložky by měly být ve vodorovné poloze.

Pro přední fotovoltaické společnosti je vhodné poskytnout společnostem EPC, instalačním firmám a distributorům komplexní a profesionální poradenské materiály, jako jsou manuály a videa pro prevenci mikrotrhlin na místě.

Tyto informace jsou zvláště důležité pro distribuované projekty, protože účastníci těchto projektů mohou mít omezené odborné znalosti ve srovnání se zkušenými týmy EPC, které se zabývají rozsáhlými pozemními instalacemi.

Je odpovědností předních fotovoltaických společností nabízet podrobné poradenské služby k zajištění kvality jejich produktů během celého životního cyklu projektu.