Prevenire le microfessure nei componenti solari: migliori pratiche dalla fabbrica all'installazione

Nei giorni scorsi, una società di investimenti nel fotovoltaico distribuito ha espresso preoccupazione circa la qualità dei componenti fotovoltaici acquistati da un determinato produttore di componenti.

Durante il test EL (elettroluminescenza) delle merci in entrata, è stato scoperto un tasso di difetti pari al 15%, con difetti gravi e fatali come microfessure continue e microfessure ad albero che rappresentano il 13% del totale. La spiegazione del produttore del componente ha sollevato dubbi.

Sostenevano che il processo di test non era conforme alle normative pertinenti, affermando che i controlli di qualità avrebbero dovuto coinvolgere il personale del produttore durante tutto il processo.

Inoltre, hanno difeso la presenza di microfessurazioni continue, sostenendo che rientrava nei loro standard accettabili.

Tuttavia, la società di investimento ha sollevato preoccupazioni fondate. Hanno riscontrato difetti nei risultati dei test EL condotti dal produttore prima della spedizione dei componenti.

Questi difetti includevano microfessure continue, microfessure simili ad alberi, linee nere sulle celle solari, punti neri sulle celle solari e motivi a fiocco di neve. Anche se giudicata secondo gli standard del produttore, una parte significativa dei componenti potrebbe essere considerata insoddisfacente.

Nonostante abbia riconosciuto i problemi riscontrati durante l’ispezione iniziale, il produttore del componente è stato lento nell’adottare azioni concrete, causando un ritardo di diversi mesi nel processo di sostituzione.

Nel complesso, i test EL prima della spedizione aiutano a evitare che i componenti problematici lascino la fabbrica. I test EL in entrata aiutano a tracciare se il trasporto ha causato danni ai componenti, mentre i test EL di accettazione al completamento aiutano a identificare se i processi di costruzione hanno portato a danni ai componenti. Questo approccio garantisce una chiara responsabilità durante tutto il ciclo di vita del progetto.

Dal punto di vista del produttore di componenti, per mitigare questo rischio e fornire prodotti di alta qualità ai clienti, molti produttori hanno standard interni per le microfessure.

Questi standard delineano criteri specifici riguardanti il ​​tipo di microfessure, la loro lunghezza e se sono continue. Tuttavia, gli standard per le microfessure a rete e le microfessure continue possono variare tra i diversi produttori.

Dal punto di vista del settore, questo incidente funge da campanello d’allarme, sottolineando l’importanza della qualità dei componenti, dell’ispezione e dei test di accettazione. Spinge i produttori di componenti a migliorare il controllo qualità e i servizi post-vendita.

Dal punto di vista di un'azienda, aderire all'ispezione delle merci in entrata e ai test di accettazione del completamento è una responsabilità nei confronti della qualità del progetto e dei consumatori di elettricità. Il rilevamento tempestivo e la risoluzione dei problemi attraverso i test possono prevenire maggiori rischi per la sicurezza e perdite economiche in futuro.

Alcuni anni fa, le microfessure, i punti caldi e gli effetti PID (degradazione indotta dal potenziale) erano tre fattori significativi che influenzavano le prestazioni dei componenti fotovoltaici in silicio cristallino.

Negli ultimi anni, con i rapidi progressi nei processi di produzione, nelle attrezzature e nei materiali, questi problemi sono stati notevolmente migliorati. I principali produttori possono rilevare e controllare efficacemente il 100% delle microfessurazioni e dei punti caldi durante il processo di produzione, superando anche il test PID di 192 ore in condizioni 85/85.

Tuttavia, una manipolazione, installazione, costruzione e manutenzione impropria, nonché un impilamento imprudente dei componenti sul posto, possono comunque causare microfessure o danni ai componenti.

Negli ultimi anni, con la rapida crescita del mercato distribuito, i team di installazione e costruzione con diversi livelli di competenza, alcuni senza formazione sistematica, sono diventati fonte di preoccupazione.

Le microfessurazioni causate da manipolazione, trasporto, installazione e manutenzione impropri sono diventate un problema sempre più diffuso.

Per affrontare questi problemi, è essenziale seguire procedure adeguate in ogni fase. I fattori che contribuiscono alle microfessure possono includere:

1. Durante il trasporto, un imballaggio o una movimentazione inadeguati possono causare una pressione non uniforme dei componenti uno contro l'altro, provocando microfessurazioni.
2. Anche la movimentazione violenta durante il trasporto, i movimenti bruschi del veicolo e i trasferimenti multipli possono causare microfessurazioni.
3. Precauzioni inadeguate durante l'installazione, la pulizia e la manutenzione possono provocare microfessurazioni. Ciò include la manipolazione impropria dei componenti, il calpestarli durante l'installazione o l'utilizzo di metodi di pulizia errati.
4. I componenti devono essere posizionati su superfici piane. Posizionarli su superfici irregolari può causare microfessure.
5. I componenti non devono essere lasciati esposti o impilati in modo casuale nel sito del progetto dopo il disimballaggio.

Per mitigare questi problemi, le società professionali di ingegneria, approvvigionamento e costruzione (EPC) adottano misure rigorose per controllare il trasporto, lo scarico, la movimentazione secondaria, lo stoccaggio in loco e i processi di installazione dei componenti. Ecco alcune raccomandazioni chiave per il controllo delle microfessurazioni dopo che i componenti lasciano la fabbrica:

1. Posizionamento dei componenti:

• L'area per l'impilamento delle scatole dei componenti deve essere piana e spaziosa per facilitare il trasporto ed evitare terreni irregolari che potrebbero causare microfessure o danni ai componenti.
• Le scatole impilate non devono superare l'altezza di due scatole e i pallet devono essere disposti in modo uniforme per evitare sporgenze.
• Una volta posizionati, i componenti non devono essere spostati o riposizionati ripetutamente per ridurre il rischio di microfessurazioni.

2. Movimentazione dei componenti secondari:

• Dopo il disimballaggio, i componenti devono essere trasportati al luogo di installazione con un approccio di sollevamento a due persone per ridurre il rischio di caduta o di causare vibrazioni che potrebbero portare a microfessure.
• I lavoratori devono prestare attenzione all'ambiente circostante durante la movimentazione per evitare collisioni con altri oggetti che potrebbero danneggiare i componenti.

3. Installazione dei componenti:

• I componenti devono essere installati dall'alto verso il basso.
• Durante l'installazione, è fondamentale evitare l'uso di mattoni, blocchi di legno o altri materiali per fissare temporaneamente i componenti tra loro. Utilizzare invece almeno due bulloni superiori per il fissaggio temporaneo.
• Gli installatori devono astenersi dal sostare o dal posizionare oggetti pesanti sui componenti, dal calpestarli o dal sottoporli a urti che potrebbero provocare microfessurazioni.
• I bulloni utilizzati per fissare i componenti devono essere serrati saldamente e le rondelle devono essere a livello.

Per le principali aziende fotovoltaiche, è consigliabile fornire materiali di orientamento completi e professionali, come manuali e video sulla prevenzione delle microfessure dei componenti in loco, alle società EPC, agli installatori e ai distributori.

Queste informazioni sono particolarmente importanti per i progetti distribuiti, poiché le parti interessate in questi progetti potrebbero avere competenze limitate rispetto ai team EPC esperti che gestiscono installazioni a terra su larga scala.

È responsabilità delle principali aziende fotovoltaiche offrire servizi di guida dettagliati per garantire che la qualità dei loro prodotti sia mantenuta durante l'intero ciclo di vita del progetto.