Prévention des microfissures dans les composants solaires : bonnes pratiques de l'usine à l'installation

Ces derniers jours, une société d'investissement photovoltaïque distribuée a exprimé ses inquiétudes quant à la qualité des composants photovoltaïques achetés auprès d'un certain fabricant de composants.

Lors des tests EL (électroluminescence) des marchandises entrantes, ils ont découvert un taux de défauts pouvant atteindre 15 %, avec des défauts graves et mortels tels que des microfissures continues et des microfissures arborescentes représentant 13 % du total. L'explication du fabricant du composant a soulevé des questions.

Ils ont fait valoir que le processus de test n'était pas conforme aux réglementations en vigueur, affirmant que les inspections de qualité devraient impliquer le personnel du fabricant tout au long du processus.

De plus, ils ont défendu la présence de microfissures continues, affirmant que cela relevait de leurs normes acceptables.

Cependant, la société d’investissement a soulevé des préoccupations légitimes. Ils ont trouvé des défauts dans les résultats des tests EL effectués par le fabricant avant l'expédition des composants.

Ces défauts comprenaient des microfissures continues, des microfissures ressemblant à des arbres, des lignes noires sur les cellules solaires, des points noirs sur les cellules solaires et des motifs de flocons de neige. Même selon les normes du fabricant, une partie importante des composants pourrait être jugée insatisfaisante.

Bien qu'il ait reconnu les problèmes liés à l'inspection initiale, le fabricant du composant a mis du temps à prendre des mesures concrètes, ce qui a entraîné un retard de plusieurs mois dans le processus de remplacement.

Dans l'ensemble, les tests EL avant l'expédition aident à empêcher les composants problématiques de quitter l'usine. Les tests EL entrants permettent de déterminer si le transport a causé des dommages aux composants, et les tests EL d'acceptation finale aident à identifier si les processus de construction ont entraîné des dommages aux composants. Cette approche garantit une responsabilité claire tout au long du cycle de vie du projet.

Du point de vue du fabricant de composants, pour atténuer ce risque et fournir des produits de haute qualité aux clients, de nombreux fabricants disposent de normes internes concernant les microfissures.

Ces normes définissent des critères spécifiques concernant le type de microfissures, leur longueur et leur continuité. Cependant, les normes relatives aux microfissures maillées et aux microfissures continues peuvent varier selon les fabricants.

Du point de vue de l’industrie, cet incident sert de signal d’alarme, soulignant l’importance de la qualité, de l’inspection et des tests d’acceptation des composants. Cela pousse les fabricants de composants à améliorer leur contrôle qualité et leurs services après-vente.

Du point de vue d'une entreprise, le respect de l'inspection des marchandises à la réception et des tests de réception finals est une responsabilité envers la qualité du projet et les consommateurs d'électricité. La détection et la résolution rapides des problèmes grâce à des tests peuvent éviter des risques de sécurité et des pertes économiques plus importants à l'avenir.

Il y a quelques années, les microfissures, les points chauds et les effets PID (Potential-Induced Degradation) étaient trois facteurs importants affectant les performances des composants photovoltaïques en silicium cristallin.

Ces dernières années, grâce aux progrès rapides des processus de fabrication, des équipements et des matériaux, ces problèmes se sont considérablement améliorés. Les principaux fabricants peuvent détecter et contrôler efficacement 100 % des défauts de microfissures et de points chauds pendant le processus de production, réussissant même le test PID de 192 heures dans des conditions 85/85.

Cependant, une manipulation, une installation, une construction et un entretien inappropriés, ainsi qu'un empilage négligent des composants sur site, peuvent toujours provoquer des microfissures ou endommager les composants.

Ces dernières années, avec la croissance rapide du marché distribué, les équipes d'installation et de construction de différents niveaux d'expertise, certaines sans formation systématique, sont devenues une source de préoccupation.

Les microfissures causées par une manipulation, un transport, une installation et un entretien inappropriés sont devenues un problème de plus en plus répandu.

Pour résoudre ces problèmes, il est essentiel de suivre les procédures appropriées à chaque étape. Les facteurs contribuant aux microfissures peuvent inclure :

1. Pendant le transport, un emballage ou une manipulation inappropriée peut entraîner une pression inégale des composants les uns contre les autres, entraînant des microfissures.
2. Des manipulations violentes lors du transport, des mouvements brusques des véhicules et des transferts multiples peuvent également conduire à des microfissures.
3. Des précautions inadéquates lors de l’installation, du nettoyage et de l’entretien peuvent entraîner des microfissures. Cela inclut une mauvaise manipulation des composants, le fait de marcher dessus pendant l'installation ou l'utilisation de méthodes de nettoyage incorrectes.
4. Les composants doivent être placés sur des surfaces planes. Les placer sur des surfaces inégales peut entraîner des microfissures.
5. Les composants ne doivent pas être laissés exposés ou empilés au hasard sur le site du projet après le déballage.

Pour atténuer ces problèmes, les sociétés professionnelles d'ingénierie, d'approvisionnement et de construction (EPC) prennent des mesures strictes pour contrôler les processus de transport, de déchargement, de manutention secondaire, de stockage sur site et d'installation des composants. Voici quelques recommandations clés pour contrôler les microfissures après que les composants quittent l’usine :

1. Placement des composants :

• La zone d'empilage des boîtes de composants doit être plane et spacieuse pour faciliter le transport et éviter les irrégularités du sol qui pourraient entraîner des microfissures ou des dommages aux composants.
• Les cartons empilés ne doivent pas dépasser une hauteur de deux cartons et les palettes doivent être disposées uniformément pour éviter tout surplomb.
• Une fois les composants placés, ils ne doivent pas être déplacés ou déplacés à plusieurs reprises afin de réduire le risque de microfissures.

2. Gestion des composants secondaires :

• Après le déballage, les composants doivent être transportés jusqu'au site d'installation avec un ascenseur à deux personnes pour réduire le risque de chute ou de provoquer des vibrations pouvant entraîner des microfissures.
• Les travailleurs doivent être vigilants à leur environnement lors de la manipulation pour éviter les collisions avec d'autres objets qui pourraient endommager les composants.

3. Installation des composants :

• Les composants doivent être installés de haut en bas.
• Lors de l'installation, il est essentiel d'éviter d'utiliser des briques, des blocs de bois ou d'autres matériaux pour fixer temporairement les composants les uns aux autres. Au lieu de cela, au moins deux boulons supérieurs doivent être utilisés pour la fixation temporaire.
• Les installateurs doivent s'abstenir de se tenir debout ou de placer des objets lourds sur les composants, de marcher dessus ou de les soumettre à des impacts pouvant entraîner des microfissures.
• Les boulons utilisés pour fixer les composants doivent être bien serrés et les rondelles doivent être de niveau.

Pour les principales entreprises photovoltaïques, il est conseillé de fournir des documents d'orientation complets et professionnels, tels que des manuels et des vidéos sur la prévention des microfissures des composants sur site, aux entreprises EPC, aux installateurs et aux distributeurs.

Ces informations sont particulièrement importantes pour les projets distribués, car les parties prenantes de ces projets peuvent avoir une expertise limitée par rapport aux équipes EPC expérimentées gérant des installations au sol à grande échelle.

Il est de la responsabilité des principales entreprises photovoltaïques d'offrir des services de conseil détaillés pour garantir que la qualité de leurs produits est maintenue tout au long du cycle de vie du projet.