Zapobieganie mikropęknięciom w komponentach fotowoltaicznych: najlepsze praktyki od fabryki do montażu

W ostatnich dniach firma zajmująca się inwestycjami w zakresie rozproszonej fotowoltaiki wyraziła obawy dotyczące jakości komponentów fotowoltaicznych zakupionych od określonego producenta komponentów.

Podczas testów EL (elektroluminescencji) przychodzących towarów odkryli, że odsetek defektów wynosi aż 15%, a poważne i śmiertelne defekty, takie jak ciągłe mikropęknięcia i mikropęknięcia przypominające drzewa, stanowią 13% całości. Wyjaśnienia producenta komponentu wzbudziły pytania.

Argumentowali, że proces testowania nie jest zgodny z odpowiednimi przepisami, twierdząc, że kontrole jakości powinny obejmować personel producenta w całym procesie.

Ponadto bronili obecności ciągłych mikropęknięć, twierdząc, że mieści się to w ich dopuszczalnych standardach.

Firma inwestycyjna zgłosiła jednak uzasadnione wątpliwości. Znaleźli błędy w wynikach testu EL przeprowadzonego przez producenta przed wysyłką komponentów.

Wady te obejmowały ciągłe mikropęknięcia, mikropęknięcia przypominające drzewa, czarne linie na ogniwach słonecznych, czarne plamy na ogniwach słonecznych i wzory płatków śniegu. Nawet oceniając według standardów producenta, znaczną część komponentów można uznać za niezadowalającą.

Pomimo uznania problemów podczas wstępnej kontroli producent części opieszale podjął merytoryczne działania, co spowodowało kilkumiesięczne opóźnienie w procesie wymiany.

Ogólnie rzecz biorąc, testowanie EL przed wysyłką pomaga zapobiegać opuszczaniu fabryki przez problematyczne komponenty. Przychodzące testy EL pomagają prześledzić, czy transport spowodował jakiekolwiek uszkodzenia komponentów, a odbiorcze testy EL pomagają określić, czy procesy budowlane doprowadziły do ​​uszkodzenia komponentów. Takie podejście zapewnia jasną odpowiedzialność w całym cyklu życia projektu.

Z punktu widzenia producenta komponentów, aby ograniczyć to ryzyko i zapewnić klientom produkty wysokiej jakości, wielu producentów posiada wewnętrzne standardy dotyczące mikropęknięć.

Normy te określają szczegółowe kryteria dotyczące rodzaju mikropęknięć, ich długości i tego, czy są ciągłe. Jednakże standardy dotyczące mikropęknięć siatki i mikropęknięć ciągłych mogą się różnić w zależności od producenta.

Z punktu widzenia branży ten incydent jest sygnałem alarmowym, podkreślającym znaczenie jakości komponentów, inspekcji i testów akceptacyjnych. Zmusza producentów komponentów do ulepszania kontroli jakości i usług posprzedażnych.

Z punktu widzenia firmy przestrzeganie kontroli przychodzących towarów i testów odbiorczych jest odpowiedzialnością za jakość projektu i odbiorców energii elektrycznej. Terminowe wykrywanie i rozwiązywanie problemów poprzez testowanie może zapobiec większym zagrożeniom bezpieczeństwa i stratom ekonomicznym w przyszłości.

Kilka lat temu mikropęknięcia, gorące punkty i efekty PID (degradacja wywołana potencjałem) były trzema znaczącymi czynnikami wpływającymi na wydajność elementów fotowoltaicznych z krzemu krystalicznego.

W ostatnich latach, wraz z szybkim postępem w procesach produkcyjnych, sprzęcie i materiałach, kwestie te uległy znacznej poprawie. Wiodący producenci mogą skutecznie wykrywać i kontrolować 100% defektów mikropęknięć i gorących punktów podczas procesu produkcyjnego, nawet przechodząc 192-godzinny test PID w warunkach 85/85.

Jednakże niewłaściwa obsługa, instalacja, konstrukcja i konserwacja, a także nieostrożne układanie komponentów na miejscu, mogą w dalszym ciągu powodować mikropęknięcia lub uszkodzenia komponentów.

W ostatnich latach, wraz z szybkim rozwojem rynku rozproszonego, źródłem niepokoju stały się zespoły instalacyjne i budowlane o różnym poziomie wiedzy specjalistycznej, niektóre bez systematycznego szkolenia.

Mikropęknięcia spowodowane niewłaściwą obsługą, transportem, instalacją i konserwacją stają się coraz powszechniejszym problemem.

Aby zaradzić tym problemom, konieczne jest przestrzeganie odpowiednich procedur na każdym etapie. Czynniki przyczyniające się do powstawania mikropęknięć mogą obejmować:

1. Podczas transportu niewłaściwe opakowanie lub obsługa może spowodować nierównomierny docisk elementów do siebie, co może skutkować mikropęknięciami.
2. Gwałtowne obchodzenie się z pojazdem podczas transportu, gwałtowne ruchy pojazdu i wielokrotne przesiadki mogą również prowadzić do mikropęknięć.
3. Nieodpowiednie środki ostrożności podczas instalacji, czyszczenia i konserwacji mogą spowodować mikropęknięcia. Obejmuje to niewłaściwe obchodzenie się z komponentami, nadepnięcie na nie podczas instalacji lub stosowanie nieprawidłowych metod czyszczenia.
4. Elementy należy układać na równych powierzchniach. Układanie ich na nierównych powierzchniach może spowodować mikropęknięcia.
5. Po rozpakowaniu komponentów nie należy pozostawiać ich odsłoniętych ani układać w przypadkowych stosach w miejscu realizacji projektu.

Aby złagodzić te problemy, profesjonalne firmy zajmujące się inżynierią, zaopatrzeniem i budownictwem (EPC) podejmują rygorystyczne środki w celu kontrolowania transportu komponentów, rozładunku, wtórnej obsługi, przechowywania na miejscu i procesów instalacji. Oto kilka kluczowych zaleceń dotyczących kontrolowania mikropęknięć po opuszczeniu fabryki przez komponenty:

1. Rozmieszczenie komponentów:

• Miejsce do układania skrzynek z komponentami powinno być równe i przestronne, aby ułatwić transport i uniknąć nierównego podłoża, które mogłoby prowadzić do mikropęknięć lub uszkodzeń komponentów.
• Pudła ułożone w stosy nie powinny przekraczać wysokości dwóch pudełek, a palety należy ułożyć równomiernie, aby zapobiec wystawaniu.
• Po umieszczeniu elementów nie należy ich wielokrotnie przesuwać ani przenosić, aby zmniejszyć ryzyko mikropęknięć.

2. Obsługa komponentów dodatkowych:

• Po rozpakowaniu komponenty należy przetransportować na miejsce montażu za pomocą dwuosobowego podnośnika, aby zmniejszyć ryzyko upuszczenia lub spowodowania wibracji mogących prowadzić do mikropęknięć.
• Podczas obsługi pracownicy powinni zwracać uwagę na otoczenie, aby uniknąć kolizji z innymi przedmiotami, które mogłyby uszkodzić komponenty.

3. Instalacja komponentów:

• Elementy należy montować od góry do dołu.
• Podczas montażu należy koniecznie unikać używania cegieł, drewnianych klocków lub innych materiałów do tymczasowego mocowania elementów między sobą. Zamiast tego należy zastosować co najmniej dwie górne śruby do tymczasowego mocowania.
• Instalatorzy powinni powstrzymać się od stawiania lub umieszczania ciężkich przedmiotów na elementach, nadepnięcia na nie lub poddawania ich uderzeniom, które mogłyby spowodować mikropęknięcia.
• Śruby służące do mocowania elementów muszą być mocno dokręcone, a podkładki powinny być wypoziomowane.

W przypadku wiodących firm zajmujących się fotowoltaiką zaleca się udostępnianie kompleksowych i profesjonalnych materiałów zawierających wytyczne, takich jak instrukcje i filmy wideo dotyczące zapobiegania mikropęknięciom podzespołów, firmom EPC, instalatorom i dystrybutorom.

Informacje te są szczególnie ważne w przypadku projektów rozproszonych, ponieważ zainteresowane strony w tych projektach mogą mieć ograniczoną wiedzę specjalistyczną w porównaniu z doświadczonymi zespołami EPC zajmującymi się wielkoskalowymi instalacjami naziemnymi.

Obowiązkiem wiodących firm zajmujących się fotowoltaiką jest oferowanie szczegółowych usług doradztwa w celu zapewnienia utrzymania jakości ich produktów przez cały cykl życia projektu.