Mikrorepedések megelőzése a napelemes alkatrészekben: legjobb gyakorlatok a gyártól a telepítésig

Az elmúlt napokban egy elosztott fotovoltaikus befektetési társaság aggodalmának adott hangot egy bizonyos alkatrészgyártótól vásárolt fotovoltaikus alkatrészek minőségével kapcsolatban.

A beérkező áruk EL (elektrolumineszcencia) tesztelése során 15%-os hibaarányt fedeztek fel, a súlyos és végzetes hibák, például a folyamatos mikrorepedések és a faszerű mikrorepedések a teljes hibaarány 13%-át teszik ki. Kérdéseket vetett fel az alkatrészgyártó magyarázata.

Azzal érveltek, hogy a tesztelési folyamat nem felelt meg a vonatkozó előírásoknak, és azt állították, hogy a minőségellenőrzések során a gyártó személyzetének is részt kell vennie a folyamat során.

Ezenkívül védték a folyamatos mikrorepedések jelenlétét, arra hivatkozva, hogy ez az elfogadható normákon belül van.

A befektetési társaság azonban jogos aggályokat fogalmazott meg. Hibákat találtak a gyártó által az alkatrészek szállítása előtt elvégzett EL-teszt eredményeiben.

Ezek a hibák közé tartoztak a folyamatos mikrorepedések, a faszerű mikrorepedések, a fekete vonalak a napelemeken, a fekete foltok a napelemeken és a hópehely minták. Még a gyártó szabványai alapján is az alkatrészek jelentős része nem tekinthető kielégítőnek.

Annak ellenére, hogy a kezdeti ellenőrzés során elismerte a problémákat, az alkatrészgyártó lassan tett érdemi lépéseket, ami több hónapos késést okozott a csere folyamatában.

Összességében a szállítás előtti EL-teszt segít megakadályozni, hogy a problémás alkatrészek elhagyják a gyárat. A beérkező EL-teszt segít annak nyomon követésében, hogy a szállítás nem okozott-e kárt az alkatrészekben, a befejezés-átvételi EL-teszt pedig segít azonosítani, hogy az építési folyamatok az alkatrészkárosodáshoz vezettek-e. Ez a megközelítés egyértelmű elszámoltathatóságot biztosít a projekt teljes életciklusa során.

Az alkatrészgyártó szemszögéből e kockázat mérséklése és az ügyfelek számára kiváló minőségű termékek biztosítása érdekében számos gyártó rendelkezik belső szabványokkal a mikrorepedésekre.

Ezek a szabványok konkrét kritériumokat vázolnak fel a mikrorepedések típusára, hosszára és folytonosságára vonatkozóan. A hálós mikrorepedésekre és a folyamatos mikrorepedésekre vonatkozó szabványok azonban gyártónként eltérőek lehetnek.

Iparági szempontból ez az incidens ébresztőként szolgál, hangsúlyozva az alkatrészek minőségének, az ellenőrzésnek és az átvételi tesztelésnek a fontosságát. Ez arra készteti az alkatrészgyártókat, hogy javítsák minőség-ellenőrzési és értékesítés utáni szolgáltatásaikat.

A vállalat szempontjából a beérkező áruk ellenőrzéséhez és a teljesítés átvételi teszteléséhez való ragaszkodás felelősséget jelent a projekt minőségével és az áramfogyasztókkal szemben. A problémák időben történő észlelése és teszteléssel történő megoldása megelőzheti a nagyobb biztonsági kockázatokat és a gazdasági veszteségeket a jövőben.

Néhány évvel ezelőtt a mikrorepedések, a forró pontok és a PID (potenciálisan indukált lebomlás) hatás három jelentős tényező volt, amelyek befolyásolták a kristályos szilícium fotovoltaikus alkatrészek teljesítményét.

Az elmúlt években a gyártási folyamatok, berendezések és anyagok gyors fejlődésével ezek a problémák jelentősen javultak. A vezető gyártók a gyártási folyamat során hatékonyan képesek észlelni és ellenőrizni a mikrorepedések és hot spot hibák 100%-át, még a 192 órás PID-teszten is átmennek 85/85-ös körülmények között.

A szakszerűtlen kezelés, telepítés, építés és karbantartás, valamint az alkatrészek gondatlan egymásra rakása a helyszínen azonban mikrorepedéseket vagy az alkatrészek károsodását okozhatja.

Az elmúlt években az elosztott piac gyors növekedésével aggodalomra ad okot a különböző szintű szakértelemmel rendelkező, némelyik szisztematikus képzés nélküli telepítő és kivitelező csapatok.

A nem megfelelő kezelés, szállítás, telepítés és karbantartás okozta mikrorepedések egyre gyakoribb problémává váltak.

E problémák megoldásához elengedhetetlen a megfelelő eljárások betartása minden szakaszban. A mikrorepedések kialakulásához hozzájáruló tényezők a következők lehetnek:

1. Szállítás közben a nem megfelelő csomagolás vagy kezelés következtében az alkatrészek egyenetlenül nyomódnak egymáshoz, ami mikrorepedéseket okozhat.
2. A szállítás közbeni erőszakos kezelés, a jármű hirtelen mozgása és a többszöri áthelyezés szintén mikrorepedésekhez vezethet.
3. A nem megfelelő óvintézkedések a telepítés, tisztítás és karbantartás során mikrorepedéseket okozhatnak. Ez magában foglalja az alkatrészek nem megfelelő kezelését, a telepítés során történő rálépést vagy a nem megfelelő tisztítási módszereket.
4. Az alkatrészeket egyenletes felületre kell helyezni. Ha egyenetlen felületre helyezi őket, az mikrorepedésekhez vezethet.
5. A kicsomagolás után az alkatrészeket nem szabad szabadon hagyni vagy véletlenül egymásra rakni a projekt helyszínén.

E problémák mérséklése érdekében a professzionális mérnöki, beszerzési és építőipari (EPC) cégek szigorú intézkedéseket tesznek az alkatrészek szállításának, kirakodásának, másodlagos kezelésének, helyszíni tárolásának és telepítési folyamatainak ellenőrzésére. Íme néhány kulcsfontosságú javaslat a mikrorepedések ellenőrzésére, miután az alkatrészek elhagyták a gyárat:

1. Alkatrészek elhelyezése:

• Az alkatrészdobozok egymásra helyezésére szolgáló területnek vízszintesnek és tágasnak kell lennie, hogy megkönnyítse a szállítást, és elkerülhető legyen az egyenetlen talaj, amely az alkatrészek mikrorepedéséhez vagy sérüléséhez vezethet.
• A halmozott dobozok magassága nem haladhatja meg a két dobozt, és a raklapokat egyenletesen kell elhelyezni, hogy elkerüljük a túlnyúlást.
• Az alkatrészek behelyezése után nem szabad azokat többször elmozdítani vagy áthelyezni a mikrorepedések kockázatának csökkentése érdekében.

2. Másodlagos komponensek kezelése:

• Kicsomagolás után az alkatrészeket kétszemélyes lifttel kell a telepítés helyére szállítani, hogy csökkentse a leesés vagy a mikrorepedésekhez vezethető rezgések kockázatát.
• A dolgozóknak ügyelniük kell a környezetükre a kezelés során, hogy elkerüljék az ütközést más tárgyakkal, amelyek károsíthatják az alkatrészeket.

3. Alkatrész beszerelése:

• Az alkatrészeket felülről lefelé kell telepíteni.
• A telepítés során döntő fontosságú, hogy kerülje a téglák, fahasábok vagy egyéb anyagok használatát az alkatrészek ideiglenes rögzítésére. Ehelyett legalább két felső csavart kell használni az ideiglenes rögzítéshez.
• A telepítőknek tartózkodniuk kell attól, hogy felálljanak vagy nehéz tárgyakat helyezzenek rájuk, ne lépjenek rájuk, vagy ne tegyenek ki olyan ütéseknek, amelyek mikrorepedéseket okozhatnak.
• Az alkatrészek rögzítésére használt csavarokat szorosan meg kell húzni, és az alátéteknek vízszintesen kell lenniük.

A vezető fotovoltaikus cégek számára ajánlatos átfogó és professzionális útmutató anyagokat, például helyszíni mikrorepedés-megelőzési kézikönyveket és videókat biztosítani az EPC-cégek, telepítők és forgalmazók számára.

Ez az információ különösen fontos az elosztott projektek esetében, mivel ezekben a projektekben az érintettek korlátozott szakértelemmel rendelkezhetnek a nagyszabású, földre szerelt telepítéseket kezelő tapasztalt EPC-csapatokhoz képest.

A vezető fotovoltaikus cégek felelőssége, hogy részletes útmutatási szolgáltatásokat nyújtsanak termékeik minőségének megőrzése érdekében a projekt teljes életciklusa során.