Problemas comuns e reparos de módulos fotovoltaicos

—— Problemas comuns da bateria

A razão para as rachaduras em forma de rede na superfície do módulo é que as células são submetidas a forças externas durante a soldagem ou manuseio, ou as células são subitamente expostas a altas temperaturas em baixas temperaturas sem pré-aquecimento, resultando em rachaduras. As rachaduras na rede afetarão a atenuação de energia do módulo e, após muito tempo, detritos e pontos quentes afetarão diretamente o desempenho do módulo.

Os problemas de qualidade das rachaduras da rede na superfície da célula precisam de inspeção manual para serem descobertos. Assim que aparecerem as fissuras na rede superficial, elas aparecerão em grande escala em três ou quatro anos. As fissuras reticulares foram difíceis de ver a olho nu nos primeiros três anos. Agora, as imagens dos pontos quentes geralmente são tiradas por drones, e a medição EL dos componentes com pontos quentes revelará que as rachaduras já ocorreram.

Lascas de células são geralmente causadas por operação inadequada durante a soldagem, manuseio incorreto pelo pessoal ou falha do laminador. A falha parcial das fitas, a atenuação de potência ou a falha completa de uma única célula afetarão a atenuação de potência do módulo.

A maioria das fábricas de módulos agora possui módulos de alta potência com meio corte e, de modo geral, a taxa de quebra de módulos com meio corte é maior. Atualmente, as cinco grandes e quatro pequenas empresas exigem que tais fissuras não sejam permitidas e irão testar o componente EL em vários links. Em primeiro lugar, teste a imagem EL após a entrega da fábrica de módulos ao local para garantir que não haja rachaduras ocultas durante a entrega e transporte da fábrica de módulos; em segundo lugar, meça o EL após a instalação para garantir que não haja rachaduras ocultas durante o processo de instalação de engenharia.

Geralmente, as células de baixo grau são misturadas em componentes de alto grau (mistura de matérias-primas/mistura de materiais no processo), o que pode facilmente afetar a potência geral dos componentes, e a potência dos componentes diminuirá muito em um curto período de tempo. tempo. Áreas de chips ineficientes podem criar pontos quentes e até queimar componentes.

Como a fábrica de módulos geralmente divide as células em 100 ou 200 células como nível de potência, elas não realizam testes de potência em cada célula, mas verificações pontuais, o que levará a tais problemas na linha de montagem automática de células de baixo grau. . Atualmente, o perfil misto das células geralmente pode ser avaliado por imagens infravermelhas, mas se a imagem infravermelha é causada por perfil misto, rachaduras ocultas ou outros fatores de bloqueio, é necessária uma análise EL mais aprofundada.

Os raios são geralmente causados ​​por rachaduras na folha da bateria ou pelo resultado da ação combinada de pasta de prata do eletrodo negativo, EVA, vapor de água, ar e luz solar. A incompatibilidade entre o EVA e a pasta de prata e a alta permeabilidade à água da folha posterior também podem causar raios. O calor gerado no padrão de relâmpago aumenta e a expansão e contração térmica levam a rachaduras na folha da bateria, o que pode facilmente causar pontos quentes no módulo, acelerar a deterioração do módulo e afetar o desempenho elétrico do módulo. Casos reais mostraram que mesmo quando a central não está ligada, muitos raios aparecem nos componentes após 4 anos de exposição ao sol. Embora o erro na potência do teste seja muito pequeno, a imagem EL ainda será muito pior.

Há muitos motivos que levam a PID e pontos quentes, como bloqueio de corpos estranhos, rachaduras ocultas nas células, defeitos nas células e corrosão e degradação severa de módulos fotovoltaicos causadas por métodos de aterramento de conjuntos de inversores fotovoltaicos em ambientes úmidos e de alta temperatura. causar pontos quentes e PID. . Nos últimos anos, com a transformação e o progresso da tecnologia de módulos de bateria, o fenômeno PID tem sido raro, mas as centrais elétricas nos primeiros anos não podiam garantir a ausência de PID. A reparação do PID requer uma transformação técnica geral, não apenas dos próprios componentes, mas também do lado do inversor.

- Perguntas frequentes sobre fita de solda, barramentos e fluxo

Se a temperatura de soldagem for muito baixa ou o fluxo for aplicado muito pouco ou a velocidade for muito rápida, isso levará a uma soldagem falsa, enquanto se a temperatura de soldagem for muito alta ou o tempo de soldagem for muito longo, causará soldagem excessiva. . Falsas soldagens e sobressoldagens ocorreram com mais frequência em componentes produzidos entre 2010 e 2015, principalmente porque durante este período, o equipamento da linha de montagem das fábricas chinesas começou a mudar das importações estrangeiras para a localização, e os padrões de processo das empresas naquela época seriam ser reduzido em parte, resultando em componentes de baixa qualidade produzidos durante o período.

Soldagem insuficiente levará à delaminação da fita e da célula em um curto período de tempo, afetando a atenuação de potência ou falha do módulo; o excesso de solda causará danos aos eletrodos internos da célula, afetando diretamente a atenuação de potência do módulo, reduzindo a vida útil do módulo ou causando sucata.

Os módulos produzidos antes de 2015 geralmente apresentam uma grande área de deslocamento da fita, o que geralmente é causado pelo posicionamento anormal da máquina de solda. O deslocamento reduzirá o contato entre a fita e a área da bateria, delaminação ou afetará a atenuação de energia. Além disso, se a temperatura for muito alta, a dureza de flexão da fita será muito alta, o que fará com que a folha da bateria dobre após a soldagem, resultando em fragmentos de chips da bateria. Agora, com o aumento das linhas de grade das células, a largura da fita fica cada vez mais estreita, o que exige maior precisão da máquina de solda, e o desvio da fita é cada vez menor.

A área de contato entre o barramento e a tira de solda é pequena ou a resistência da soldagem virtual aumenta e o calor provavelmente causará a queima dos componentes. Os componentes são seriamente atenuados em um curto período de tempo e serão queimados após um trabalho de longo prazo e eventualmente levarão ao desmantelamento. Atualmente, não existe uma maneira eficaz de prevenir esse tipo de problema no estágio inicial, porque não há meios práticos de medir a resistência entre o barramento e a tira de solda no final da aplicação. Os componentes de substituição só devem ser removidos quando as superfícies queimadas forem evidentes.

Se a máquina de solda ajustar muito a quantidade de injeção de fluxo ou o pessoal aplicar muito fluxo durante o retrabalho, isso causará amarelecimento na borda da linha da grade principal, o que afetará a delaminação do EVA na posição da linha da grade principal do o componente. Pontos pretos com padrão de relâmpago aparecerão após operação de longo prazo, afetando os componentes. Decadência de energia, reduzindo a vida útil do componente ou causando sucateamento.

—— Perguntas frequentes sobre EVA/Backplane

As razões para a delaminação do EVA incluem o grau de reticulação não qualificado do EVA, matéria estranha na superfície de matérias-primas como EVA, vidro e folha traseira, e a composição irregular das matérias-primas do EVA (como etileno e acetato de vinil) que não podem ser dissolvido em temperaturas normais. Quando a área de delaminação for pequena, isso afetará a falha de alta potência do módulo, e quando a área de delaminação for grande, levará diretamente à falha e ao desmantelamento do módulo. Uma vez que ocorre a delaminação do EVA, ela não é reparável.

A delaminação do EVA tem sido comum em componentes nos últimos anos. Para reduzir custos, algumas empresas têm grau de reticulação de EVA insuficiente e a espessura caiu de 0,5 mm para 0,3,0,2 mm. Chão.

A razão geral para bolhas de EVA é que o tempo de aspiração do laminador é muito curto, a configuração de temperatura é muito baixa ou muito alta e aparecerão bolhas ou o interior não está limpo e há objetos estranhos. As bolhas de ar dos componentes afetarão a delaminação do backplane do EVA, o que levará seriamente ao desmantelamento. Esse tipo de problema geralmente ocorre durante a produção de componentes e pode ser reparado se for uma área pequena.

O amarelecimento das tiras de isolamento de EVA é geralmente causado pela exposição prolongada ao ar, ou o EVA é poluído por fluxo, álcool, etc., ou é causado por reações químicas quando usado com EVA de diferentes fabricantes. Primeiro, a aparência ruim não é aceita pelos clientes e, segundo, pode causar delaminação, resultando na redução da vida útil do componente.

——FAQs de vidro, silicone, perfis

O derramamento da camada de filme na superfície do vidro revestido é irreversível. O processo de revestimento na fábrica de módulos geralmente pode aumentar a potência do módulo em 3%, mas após dois a três anos de operação na usina, a camada de filme na superfície do vidro cairá e cairá desligado de forma desigual, o que afetará a transmitância do vidro do módulo, reduzirá a potência do módulo e afetará todo o quadrado. Explosões de energia. Este tipo de atenuação é geralmente difícil de ver nos primeiros anos de operação da usina, porque o erro da taxa de atenuação e da flutuação da irradiação não é grande, mas se for comparado com uma usina sem remoção de filme, a diferença na potência geração ainda pode ser vista.

Bolhas de silicone são causadas principalmente por bolhas de ar no material de silicone original ou pressão de ar instável da pistola de ar. A principal razão para as lacunas é que a técnica de colagem da equipe não é padronizada. O silicone é uma camada de filme adesivo entre a estrutura do módulo, o backplane e o vidro, que isola o backplane do ar. Se a vedação não estiver bem apertada, o módulo será delaminado diretamente e a água da chuva entrará quando chover. Se o isolamento não for suficiente, ocorrerão vazamentos.

A deformação do perfil da estrutura do módulo também é um problema comum, geralmente causado pela resistência não qualificada do perfil. A resistência do material da estrutura em liga de alumínio diminui, o que faz com que a estrutura do conjunto de painéis fotovoltaicos caia ou rasgue diretamente quando ocorrem ventos fortes. A deformação do perfil geralmente ocorre durante o deslocamento da falange durante a transformação técnica. Por exemplo, o problema mostrado na figura abaixo ocorre durante a montagem e desmontagem de componentes através de furos de montagem, e o isolamento irá falhar durante a reinstalação, e a continuidade do aterramento não poderá atingir o mesmo valor.

—— Problemas comuns da caixa de junção

A incidência de incêndio na caixa de junção é muito alta. As razões incluem que o fio condutor não está firmemente preso no slot da placa, e o fio condutor e a junta de solda da caixa de junção são muito pequenos para causar incêndio devido à resistência excessiva, e o fio condutor é muito longo para entrar em contato com as peças plásticas do a caixa de junção. A exposição prolongada ao calor pode causar incêndio, etc. Se a caixa de junção pegar fogo, os componentes serão descartados diretamente, o que pode causar um incêndio grave.

Agora, geralmente, os módulos de vidro duplo de alta potência serão divididos em três caixas de junção, o que será melhor. Além disso, a caixa de junção também é dividida em semifechada e totalmente fechada. Alguns deles podem ser reparados após serem queimados e outros não podem ser reparados.

No processo de operação e manutenção, também ocorrerão problemas de enchimento de cola na caixa de junção. Se a produção não for séria, a cola vazará e o método de operação do pessoal não será padronizado ou não será sério, o que causará vazamento de soldagem. Se não estiver correto, será difícil curar. Você pode abrir a caixa de junção após um ano de uso e descobrir que a cola A evaporou e a vedação não é suficiente. Se não houver cola, ela entrará na água da chuva ou na umidade, o que fará com que os componentes conectados peguem fogo. Se a conexão não for boa, a resistência aumentará e os componentes serão queimados devido à ignição.

Quebra de fios na caixa de junção e queda do cabeçote MC4 também são problemas comuns. Geralmente, os fios não são colocados na posição especificada, resultando em esmagamento ou a conexão mecânica do cabeçote MC4 não é firme. Fios danificados levarão à falha de energia dos componentes ou acidentes perigosos de vazamento elétrico e conexão. , A conexão falsa do cabeçote MC4 fará com que o cabo pegue fogo facilmente. Esse tipo de problema é relativamente fácil de reparar e modificar em campo.

Reparação de componentes e planos futuros

Dentre os diversos problemas dos componentes citados, alguns podem ser reparados. O reparo dos componentes pode resolver rapidamente a falha, reduzir a perda de geração de energia e utilizar efetivamente os materiais originais. Entre eles, alguns reparos simples, como caixas de junção, conectores MC4, sílica gel de vidro, etc. podem ser realizados no local da usina e, como não há muitos funcionários de operação e manutenção em uma usina, o volume de reparos não é grande, mas eles devem ser proficientes e compreender o desempenho, como trocar a fiação. Se o backplane for arranhado durante o processo de corte, o backplane precisará ser substituído e todo o reparo será mais complicado.

No entanto, problemas com baterias, fitas e backplanes EVA não podem ser reparados no local, porque precisam ser reparados na fábrica devido às limitações do ambiente, processo e equipamento. Como a maior parte do processo de reparo precisa ser reparado em um ambiente limpo, a estrutura deve ser removida, cortada do backplane e aquecida em alta temperatura para cortar as células problemáticas e, finalmente, soldada e restaurada, o que só pode ser realizado no oficina de retrabalho da fábrica.

A estação móvel de reparo de componentes é uma visão do futuro reparo de componentes. Com a melhoria da potência e da tecnologia dos componentes, os problemas dos componentes de alta potência tornar-se-ão cada vez menores no futuro, mas os problemas dos componentes nos primeiros anos estão aparecendo gradualmente.

Atualmente, partes capazes de operação e manutenção ou empreendedores de componentes fornecerão aos profissionais de operação e manutenção treinamento em capacidade de transformação de tecnologia de processo. Em centrais terrestres de grande escala, geralmente existem áreas de trabalho e áreas de estar, que podem fornecer locais de reparação, basicamente equipadas com uma pequena prensa. É suficiente, o que está ao alcance da maioria dos operadores e proprietários. Depois, na fase posterior, os componentes que apresentam problemas com um pequeno número de células não são mais substituídos e postos de lado diretamente, mas contam com funcionários especializados para repará-los, o que é possível em áreas onde as usinas fotovoltaicas estão relativamente concentradas.