Prevencia mikrotrhlín v solárnych komponentoch: Najlepšie postupy od výroby po inštaláciu

Distribuovaná fotovoltická investičná spoločnosť v uplynulých dňoch vyjadrila obavy o kvalitu fotovoltaických komponentov nakupovaných od istého výrobcu komponentov.

Počas testovania EL (elektroluminiscencie) prichádzajúceho tovaru objavili chybovosť až 15 %, pričom závažné a smrteľné chyby, ako sú súvislé mikrotrhliny a stromovité mikrotrhliny, predstavovali 13 % z celkového počtu. Vysvetlenie výrobcu komponentov vyvolalo otázky.

Tvrdili, že proces testovania nie je v súlade s príslušnými predpismi, pričom tvrdili, že kontroly kvality by mali zahŕňať zamestnancov výrobcu počas celého procesu.

Okrem toho obhajovali prítomnosť nepretržitých mikrotrhlín a tvrdili, že je to v rámci ich prijateľných noriem.

Investičná spoločnosť však vyvolala oprávnené obavy. Zistili chyby vo výsledkoch testu EL, ktorý vykonal výrobca pred odoslaním komponentov.

Tieto nedostatky zahŕňali súvislé mikrotrhliny, stromovité mikrotrhliny, čierne čiary na solárnych článkoch, čierne škvrny na solárnych článkoch a vzory snehových vločiek. Dokonca aj pri posudzovaní podľa noriem výrobcu by sa značná časť komponentov mohla považovať za nevyhovujúcu.

Napriek tomu, že výrobca komponentov uznal problémy s počiatočnou inšpekciou, pomaly podnikal podstatné kroky, čo spôsobilo niekoľkomesačné oneskorenie v procese výmeny.

Celkovo testovanie EL pred odoslaním pomáha zabrániť tomu, aby problematické komponenty opustili továreň. Prichádzajúce testovanie EL pomáha vysledovať, či preprava spôsobila nejaké poškodenie komponentov, a testovanie EL akceptácie dokončenia pomáha identifikovať, či stavebné procesy viedli k poškodeniu komponentov. Tento prístup zabezpečuje jasnú zodpovednosť počas celého životného cyklu projektu.

Z pohľadu výrobcu komponentov na zmiernenie tohto rizika a poskytovanie vysokokvalitných produktov zákazníkom má mnoho výrobcov interné normy pre mikrotrhliny.

Tieto normy uvádzajú špecifické kritériá týkajúce sa typu mikrotrhlín, ich dĺžky a toho, či sú súvislé. Normy pre mikrotrhlinky siete a súvislé mikrotrhliny sa však môžu u rôznych výrobcov líšiť.

Z pohľadu odvetvia tento incident slúži ako budík, ktorý zdôrazňuje dôležitosť kvality komponentov, kontroly a akceptačného testovania. Núti výrobcov komponentov, aby zlepšili kontrolu kvality a popredajné služby.

Z pohľadu spoločnosti je dodržiavanie vstupnej kontroly tovaru a kompletných akceptačných testov zodpovednosťou voči kvalite projektu a spotrebiteľom elektriny. Včasné odhalenie a vyriešenie problémov prostredníctvom testovania môže v budúcnosti zabrániť väčším bezpečnostným rizikám a ekonomickým stratám.

Pred niekoľkými rokmi boli mikrotrhliny, horúce miesta a účinky PID (potenciál-indukovaná degradácia) tromi významnými faktormi ovplyvňujúcimi výkon fotovoltaických komponentov kryštalického kremíka.

V posledných rokoch, s rýchlym pokrokom vo výrobných procesoch, zariadeniach a materiáloch, sa tieto problémy výrazne zlepšili. Poprední výrobcovia dokážu efektívne odhaliť a kontrolovať 100 % defektov mikrotrhlín a horúcich miest počas výrobného procesu, a to aj pri 192-hodinovom PID teste za podmienok 85/85.

Nesprávna manipulácia, inštalácia, konštrukcia a údržba, ako aj neopatrné stohovanie komponentov na mieste však môžu stále spôsobiť mikrotrhliny alebo poškodenie komponentov.

V posledných rokoch, s rýchlym rastom distribuovaného trhu, sa inštalačné a konštrukčné tímy s rôznou úrovňou odbornosti, niektoré bez systematického školenia, stali zdrojom obáv.

Mikrotrhliny spôsobené nesprávnou manipuláciou, prepravou, inštaláciou a údržbou sa stávajú čoraz častejším problémom.

Na vyriešenie týchto problémov je nevyhnutné dodržiavať správne postupy v každej fáze. Faktory, ktoré prispievajú k vzniku mikrotrhlín, môžu zahŕňať:

1. Počas prepravy môže nesprávne balenie alebo manipulácia viesť k nerovnomernému pritlačeniu komponentov k sebe, čo vedie k mikrotrhlinám.
2. Násilné zaobchádzanie počas prepravy, prudké pohyby vozidla a viacnásobné presuny môžu tiež viesť k mikrotrhlinám.
3. Nedostatočné preventívne opatrenia počas inštalácie, čistenia a údržby môžu viesť k vzniku mikrotrhlín. To zahŕňa nesprávne zaobchádzanie s komponentmi, stúpanie na ne počas inštalácie alebo používanie nesprávnych metód čistenia.
4. Komponenty by mali byť umiestnené na rovných povrchoch. Ich umiestnenie na nerovnom povrchu môže viesť k vzniku mikrotrhlín.
5. Komponenty by po rozbalení nemali zostať odkryté alebo náhodne naskladané na mieste projektu.

Na zmiernenie týchto problémov profesionálne spoločnosti zaoberajúce sa inžinierstvom, obstarávaním a výstavbou (EPC) prijímajú prísne opatrenia na kontrolu prepravy komponentov, vykládky, sekundárnej manipulácie, skladovania na mieste a procesov inštalácie. Tu je niekoľko kľúčových odporúčaní na kontrolu mikrotrhlín po opustení továrne:

1. Umiestnenie komponentov:

• Plocha na stohovanie škatúľ komponentov by mala byť rovná a priestranná, aby sa uľahčila preprava a zabránilo sa nerovnému povrchu, ktorý by mohol viesť k mikrotrhlinám alebo poškodeniu komponentov.
• Stohované škatule by nemali presahovať výšku dvoch škatúľ a palety by mali byť usporiadané rovnomerne, aby sa zabránilo previsu.
• Po umiestnení komponentov by sa nemali opakovane presúvať alebo premiestňovať, aby sa znížilo riziko mikrotrhlín.

2. Manipulácia so sekundárnymi komponentmi:

• Po rozbalení by sa komponenty mali prepraviť na miesto inštalácie pomocou výťahu pre dve osoby, aby sa znížilo riziko pádu alebo spôsobenia vibrácií, ktoré by mohli viesť k mikrotrhlinám.
• Pracovníci by mali pri manipulácii dávať pozor na svoje okolie, aby nedošlo ku kolízii s inými predmetmi, ktoré by mohli komponenty poškodiť.

3. Inštalácia komponentov:

• Komponenty by sa mali inštalovať zhora nadol.
• Počas inštalácie je dôležité vyhnúť sa používaniu tehál, drevených blokov alebo iných materiálov na dočasné zaistenie komponentov medzi sebou. Namiesto toho by sa na dočasné upevnenie mali použiť aspoň dve horné skrutky.
• Inštalatéri by sa mali zdržať státia alebo umiestňovania ťažkých predmetov na komponenty, šliapania na ne alebo ich vystavenia nárazom, ktoré by mohli spôsobiť mikrotrhliny.
• Skrutky používané na upevnenie komponentov musia byť bezpečne utiahnuté a podložky by mali byť vo vodorovnej polohe.

Pre popredné fotovoltaické spoločnosti je vhodné poskytnúť spoločnostiam EPC, inštalatérom a distribútorom komplexné a profesionálne poradenské materiály, ako sú manuály a videá na prevenciu mikrotrhlín na mieste.

Tieto informácie sú obzvlášť dôležité pre distribuované projekty, pretože zainteresované strany v týchto projektoch môžu mať obmedzené odborné znalosti v porovnaní so skúsenými tímami EPC, ktoré sa zaoberajú rozsiahlymi pozemnými inštaláciami.

Je zodpovednosťou popredných fotovoltaických spoločností ponúkať podrobné poradenské služby, aby sa zabezpečilo zachovanie kvality ich produktov počas celého životného cyklu projektu.