Prevenção de microfissuras em componentes solares: práticas recomendadas desde a fábrica até a instalação

Nos últimos dias, uma empresa de investimento fotovoltaico distribuído expressou preocupação sobre a qualidade dos componentes fotovoltaicos adquiridos de um determinado fabricante de componentes.

Durante os testes de EL (eletroluminescência) de entrada de mercadorias, eles descobriram uma taxa de defeitos de até 15%, com defeitos graves e fatais, como microfissuras contínuas e microfissuras em forma de árvore, representando 13% do total. A explicação do fabricante do componente levantou questões.

Argumentaram que o processo de teste não cumpria os regulamentos relevantes, afirmando que as inspeções de qualidade deveriam envolver o pessoal do fabricante durante todo o processo.

Além disso, defenderam a presença de microfissuras contínuas, alegando que estava dentro dos seus padrões aceitáveis.

No entanto, a empresa de investimento levantou preocupações válidas. Eles encontraram falhas nos resultados dos testes EL realizados pelo fabricante antes do envio dos componentes.

Essas falhas incluíam microfissuras contínuas, microfissuras semelhantes a árvores, linhas pretas nas células solares, manchas pretas nas células solares e padrões de flocos de neve. Mesmo quando julgado pelos padrões do fabricante, uma parte significativa dos componentes pode ser considerada insatisfatória.

Apesar de reconhecer os problemas com a inspeção inicial, o fabricante do componente demorou a tomar medidas substanciais, causando um atraso de vários meses no processo de substituição.

No geral, os testes EL antes do envio ajudam a evitar que componentes problemáticos saiam da fábrica. Os testes EL de entrada ajudam a rastrear se o transporte causou algum dano aos componentes, e os testes EL de aceitação de conclusão ajudam a identificar se os processos de construção causaram danos aos componentes. Esta abordagem garante uma responsabilidade clara durante todo o ciclo de vida do projeto.

Do ponto de vista do fabricante de componentes, para mitigar esse risco e fornecer produtos de alta qualidade aos clientes, muitos fabricantes possuem padrões internos para microfissuras.

Essas normas descrevem critérios específicos quanto ao tipo de microfissuras, seu comprimento e se são contínuas. No entanto, os padrões para microfissuras de malha e microfissuras contínuas podem variar entre os diferentes fabricantes.

Do ponto de vista da indústria, este incidente serve como um alerta, enfatizando a importância da qualidade dos componentes, inspeção e testes de aceitação. Isso incentiva os fabricantes de componentes a aprimorarem seu controle de qualidade e serviços pós-venda.

Do ponto de vista de uma empresa, aderir à inspeção de entrada de mercadorias e aos testes de aceitação de conclusão é uma responsabilidade para com a qualidade do projeto e os consumidores de eletricidade. A detecção e resolução atempada de problemas através de testes pode evitar maiores riscos de segurança e perdas económicas no futuro.

Há alguns anos, microfissuras, pontos quentes e efeitos PID (degradação induzida por potencial) eram três fatores significativos que afetavam o desempenho dos componentes fotovoltaicos de silício cristalino.

Nos últimos anos, com rápidos avanços nos processos de fabricação, equipamentos e materiais, esses problemas foram significativamente melhorados. Os principais fabricantes podem detectar e controlar com eficácia 100% dos defeitos de microfissuras e pontos quentes durante o processo de produção, passando até mesmo no teste PID de 192 horas sob condições 85/85.

No entanto, o manuseio, instalação, construção e manutenção inadequados, bem como o empilhamento descuidado de componentes no local, ainda podem causar microfissuras ou danos aos componentes.

Nos últimos anos, com o rápido crescimento do mercado distribuído, equipas de instalação e construção com diversos níveis de especialização, algumas sem formação sistemática, tornaram-se uma fonte de preocupação.

Microfissuras causadas por manuseio, transporte, instalação e manutenção inadequados tornaram-se um problema cada vez mais prevalente.

Para resolver esses problemas, é essencial seguir procedimentos adequados em todas as fases. Os fatores que contribuem para microfissuras podem incluir:

1. Durante o transporte, a embalagem ou o manuseio inadequado podem fazer com que os componentes pressionem uns contra os outros de maneira desigual, resultando em microfissuras.
2. O manuseio violento durante o transporte, movimentos bruscos do veículo e transferências múltiplas também podem causar microfissuras.
3. Precauções inadequadas durante a instalação, limpeza e manutenção podem resultar em microfissuras. Isto inclui o manuseio inadequado de componentes, pisar neles durante a instalação ou usar métodos de limpeza incorretos.
4. Os componentes devem ser colocados em superfícies planas. Colocá-los em superfícies irregulares pode causar microfissuras.
5. Os componentes não devem ser deixados expostos ou empilhados aleatoriamente no local do projeto após serem desembalados.

Para mitigar esses problemas, as empresas profissionais de Engenharia, Aquisições e Construção (EPC) tomam medidas rigorosas para controlar o transporte de componentes, descarga, manuseio secundário, armazenamento no local e processos de instalação. Aqui estão algumas recomendações importantes para controlar microfissuras após os componentes saírem da fábrica:

1. Colocação de componentes:

• A área de empilhamento das caixas de componentes deve ser nivelada e espaçosa para facilitar o transporte e evitar terrenos irregulares que possam causar microfissuras ou danos aos componentes.
• As caixas empilhadas não devem exceder a altura de duas caixas e os paletes devem ser dispostos uniformemente para evitar saliências.
• Uma vez colocados os componentes, eles não devem ser movidos ou realocados repetidamente para reduzir o risco de microfissuras.

2. Manuseio de Componentes Secundários:

• Após a desembalagem, os componentes devem ser transportados para o local de instalação com uma abordagem de elevação por duas pessoas para reduzir o risco de queda ou causar vibrações que podem causar microfissuras.
• Os trabalhadores devem estar atentos ao ambiente durante o manuseio para evitar colisões com outros objetos que possam danificar os componentes.

3. Instalação de componentes:

• Os componentes devem ser instalados de cima para baixo.
• Durante a instalação, é crucial evitar o uso de tijolos, blocos de madeira ou outros materiais para fixar temporariamente os componentes entre si. Em vez disso, devem ser utilizados pelo menos dois parafusos superiores para fixação temporária.
• Os instaladores devem evitar colocar objetos pesados ​​sobre os componentes, pisar neles ou sujeitá-los a impactos que possam resultar em microfissuras.
• Os parafusos usados ​​para fixar os componentes devem ser bem apertados e as arruelas devem estar niveladas.

Para as principais empresas fotovoltaicas, é aconselhável fornecer materiais de orientação abrangentes e profissionais, como manuais e vídeos de prevenção de microfissuras de componentes no local, para empresas de EPC, instaladores e distribuidores.

Esta informação é especialmente importante para projetos distribuídos, uma vez que as partes interessadas nestes projetos podem ter conhecimentos limitados em comparação com equipas EPC experientes que lidam com instalações terrestres de grande escala.

É responsabilidade das principais empresas fotovoltaicas oferecer serviços de orientação detalhados para garantir que a qualidade de seus produtos seja mantida durante todo o ciclo de vida do projeto.