Förhindra mikrosprickor i solenergikomponenter: bästa praxis från fabrik till installation

De senaste dagarna har ett distribuerat solcellsinvesteringsbolag uttryckt oro över kvaliteten på solcellskomponenter som köpts från en viss komponenttillverkare.

Under EL-testningen (elektroluminescens) för inkommande varor upptäckte de en defektfrekvens så hög som 15 %, med allvarliga och dödliga defekter som kontinuerliga mikrosprickor och trädliknande mikrosprickor som stod för 13 % av totalen. Komponenttillverkarens förklaring väckte frågor.

De hävdade att testprocessen inte överensstämde med relevanta bestämmelser och hävdade att kvalitetsinspektioner bör involvera tillverkarens personal under hela processen.

Dessutom försvarade de förekomsten av kontinuerliga mikrosprickor och hävdade att det låg inom deras acceptabla standarder.

Investeringsbolaget väckte dock giltiga farhågor. De hittade brister i EL-testresultaten som utfördes av tillverkaren innan komponenterna skickades.

Dessa brister inkluderade kontinuerliga mikrosprickor, trädliknande mikrosprickor, svarta linjer på solcellerna, svarta fläckar på solcellerna och snöflingor. Även om de bedöms utifrån tillverkarens standarder, kan en betydande del av komponenterna anses otillfredsställande.

Trots att de har erkänt problemen med den första inspektionen har komponenttillverkaren varit långsam med att vidta väsentliga åtgärder, vilket har orsakat en försening på flera månader i utbytesprocessen.

Sammantaget hjälper EL-testning före leverans att förhindra problematiska komponenter från att lämna fabriken. Inkommande EL-testning hjälper till att spåra om transporten har orsakat några skador på komponenterna, och färdigställandegodkännande EL-testning hjälper till att identifiera om byggprocesser har lett till komponentskador. Detta tillvägagångssätt säkerställer tydlig ansvarighet under hela projektets livscykel.

Ur komponenttillverkarens perspektiv, för att mildra denna risk och tillhandahålla högkvalitativa produkter till kunderna, har många tillverkare interna standarder för mikrosprickor.

Dessa standarder beskriver specifika kriterier för typen av mikrosprickor, deras längd och om de är kontinuerliga. Standarderna för nätmikroprickor och kontinuerliga mikrosprickor kan dock variera mellan olika tillverkare.

Ur ett branschperspektiv fungerar denna incident som en väckarklocka, som betonar vikten av komponentkvalitet, inspektion och acceptanstestning. Det pressar komponenttillverkare att förbättra sin kvalitetskontroll och service efter försäljning.

Ur ett företags perspektiv är det ett ansvar gentemot projektkvalitet och elkonsumenter att följa inkommande godskontroll och färdigställande acceptanstest. Snabb upptäckt och lösning av problem genom testning kan förhindra större säkerhetsrisker och ekonomiska förluster i framtiden.

För några år sedan var mikrosprickor, hot spots och PID-effekter (Potential-Induced Degradation) tre viktiga faktorer som påverkade prestandan hos kristallina fotovoltaiska komponenter av kisel.

Under de senaste åren, med snabba framsteg inom tillverkningsprocesser, utrustning och material, har dessa problem förbättrats avsevärt. Ledande tillverkare kan effektivt upptäcka och kontrollera 100 % av mikrosprickor och hotspotdefekter under produktionsprocessen, till och med klara 192-timmars PID-testet under 85/85-förhållanden.

Felaktig hantering, installation, konstruktion och underhåll, såväl som vårdslös stapling av komponenter på plats, kan dock orsaka mikrosprickor eller skador på komponenterna.

Under de senaste åren, med den snabba tillväxten av den distribuerade marknaden, har installations- och konstruktionsteam med olika kompetensnivåer, några utan systematisk utbildning, blivit en källa till oro.

Mikrosprickor orsakade av felaktig hantering, transport, installation och underhåll har blivit ett allt vanligare problem.

För att lösa dessa problem är det viktigt att följa korrekta procedurer i varje steg. Faktorer som bidrar till mikrosprickor kan vara:

1. Under transport kan felaktig förpackning eller hantering leda till att komponenter pressas ojämnt mot varandra, vilket resulterar i mikrosprickor.
2. Våldsam hantering under transport, plötsliga fordonsrörelser och flera förflyttningar kan också leda till mikrosprickor.
3. Otillräckliga försiktighetsåtgärder under installation, rengöring och underhåll kan resultera i mikrosprickor. Detta inkluderar felaktig hantering av komponenter, att trampa på dem under installationen eller använda felaktiga rengöringsmetoder.
4. Komponenter bör placeras på jämna ytor. Att placera dem på ojämna ytor kan leda till mikrosprickor.
5. Komponenter bör inte lämnas exponerade eller staplas på måfå på projektplatsen efter uppackning.

För att mildra dessa problem vidtar professionella ingenjörs-, inköps- och konstruktionsföretag (EPC) strikta åtgärder för att kontrollera komponenttransport, lossning, sekundär hantering, lagring på plats och installationsprocesser. Här är några viktiga rekommendationer för att kontrollera mikrosprickor efter att komponenter lämnat fabriken:

1. Komponentplacering:

• Området för stapling av komponentlådor bör vara plant och rymligt för att underlätta transporten och undvika ojämn mark som kan leda till komponentmikrosprickor eller skador.
• Staplade lådor bör inte överstiga en höjd av två lådor, och pallar bör ordnas jämnt för att förhindra överhäng.
• När komponenter väl är placerade bör de inte flyttas eller flyttas upprepade gånger för att minska risken för mikrosprickor.

2. Hantering av sekundära komponenter:

• Efter uppackning ska komponenterna transporteras till installationsplatsen med två personers lyft för att minska risken att tappa eller orsaka vibrationer som kan leda till mikrosprickor.
• Arbetare bör vara vaksamma på sin omgivning under hanteringen för att undvika kollisioner med andra föremål som kan skada komponenterna.

3. Komponentinstallation:

• Komponenter bör installeras uppifrån och ned.
• Under installationen är det viktigt att undvika att använda tegelstenar, träblock eller andra material för att tillfälligt säkra komponenter mellan varandra. Istället bör minst två övre bultar användas för tillfällig infästning.
• Installatörer bör avstå från att stå eller placera tunga föremål på komponenterna, trampa på dem eller utsätta dem för stötar som kan resultera i mikrosprickor.
• Bultar som används för att fästa komponenter måste dras åt ordentligt och brickorna ska vara jämna.

För ledande solcellsföretag är det tillrådligt att tillhandahålla omfattande och professionellt vägledningsmaterial, såsom handböcker för förebyggande av mikrosprickor på plats och videor, till EPC-företag, installatörer och distributörer.

Denna information är särskilt viktig för distribuerade projekt, eftersom intressenter i dessa projekt kan ha begränsad expertis jämfört med erfarna EPC-team som hanterar storskaliga markmonterade installationer.

Det är ledande solcellsföretags ansvar att erbjuda detaljerade vägledningstjänster för att säkerställa att kvaliteten på deras produkter bibehålls under hela projektets livscykel.