作为光伏电站的重要设备,组件出现各种问题的频率相对较高,有些可以修复,有些不能修复。在中国光伏产业协会和光伏公司主办的第四届光伏发电运营及后服务研讨会上,Intertek天祥集团大客户经理马召宁总结分享了光伏组件的常见问题和修复情况,并根据马召宁的演讲进行了整理。
总结组件常见问题
——电池片常见问题
组件表面网状隐裂的主要原因是电池板在焊接或搬运过程中受到外力的影响,或者电池板在低温下未预热,在短时间内突然膨胀,导致隐裂。网状隐裂会影响组件功率的衰减,长时间后碎片和热点的出现会直接影响组件的性能。
电池表面网状隐裂纹的质量问题需要手动检查才能发现。一旦表面网状隐裂纹出现,三四年后将大面积出现。从肉眼看,前三年很难看到网状隐裂纹。现在,热点图像通常通过无人机拍摄来测量热点组件EL会发现隐裂已经产生。
电池片裂纹一般由焊接过程中操作不当、人员提升技术不正确或层压机故障引起。裂纹部分故障、单片电池片功率衰减或完全故障会影响组件功率衰减。
目前,大多数组件厂都有半片高功率组件。一般来说,半部件的损坏率较高。目前,五大四小企业要求不允许存在这种隐藏裂缝,它们将在各个环节组件EL。首先,从组件厂发货到现场后EL图像保证组件厂在运输过程中无隐裂;其次,安装后进行测量EL,确保工程安装过程中无隐裂。
电池片混合一般是低档电池片混合到高档组件(原材料混合/或工艺混合),容易影响组件整体功率较低,组件功率在短时间内衰减较大,低效区域会产生热点甚*烧毁组件。
由于组件厂通常将100或200块电池分类为一个功率档,因此不会对每个电池进行功率检查,而是抽样检查,这将导致自动化装配线中低档电池的这一问题。目前,通常可以通过红外成像来判断电池片的混合档案,但红外图像是由混合档案、隐藏裂纹或其他屏蔽因素引起的,需要进一步判断EL分析。
闪电线一般是由电池片隐裂或负电极银浆引起的,EVA、水蒸气、空气和阳光的结果,EVA与银浆不匹配,背板透水性过高也会引起闪电纹。闪电线处热量增加,热胀冷缩导致电池片隐裂,容易引起组件热斑,加速组件衰减,影响组件电性能。一些实际案例表明,当电站不通电时,组件在外部暴露4年后也会出现许多闪电纹。虽然功率误差很小,但是EL图像还是会差很多。
导致PID热点的原因有很多,如异物堵塞、电池板开裂、电池板本身的缺陷、高温潮湿环境中光伏逆变器阵列接地造成的光伏组件的严重腐蚀和衰退PID。近年来,随着电池组件工艺的改造和进步PID现象很少,但早年的电站无法保证PID不存在。PID修复需要整体技术改造,不仅从组件本身,还从逆变器侧。
——常见的焊带、汇流条和助焊剂
焊接温度过低或助焊剂涂抹过少或速度过快会导致虚拟焊接,焊接温度过高或焊接时间过长会导致过焊。2010年~2015年生产的部件较多,主要是由于中国厂家装配线设备开始从国外进口到本地化,当时企业工艺标准较低,导致期间生产的部件质量较差。
虚拟焊接会导致焊带和电池板在短时间内脱层,影响组件功率衰减或故障;过度焊接会损坏电池板内部电极,直接影响组件功率衰减,降低组件寿命或报废。
2015年以前生产的部件经常出现大面积焊带偏移,这通常是由焊机定位异常引起的。偏移会减少焊带与电池面积的接触,导致脱层或影响功率衰减。此外,焊带过高的温度会导致焊接后电池片弯曲,导致电池片碎片。现在,随着电池片栅线的增加,焊带宽度越来越窄,焊机精度越来越高,焊带偏移越来越少。
汇流条与焊带接触面积小或虚拟焊接电阻增加,加热容易导致组件烧毁,组件在短时间内严重衰减,长时间工作会烧毁,导致报废。目前还没有有效的方法来预防这个问题,因为在应用端没有实际的方法来测量汇流条和焊带之间的电阻。当表面明显烧焦时,只能拆卸和更换组件。
焊机调整助焊剂喷射过多或人员在维修过程中使用过多的助焊剂会导致主栅线边缘变黄,影响组件主栅线的位置EVA脱层,长期运行后闪电纹黑斑,影响组件功率衰减,降低组件寿命或报废。
——EVA/背板常见问题
造成EVA脱层的原因有EVA交联度不合格,EVA、玻璃、背板等原材料表面有异物,EVA原材料成分(如乙烯和醋酸乙烯)不均匀,导致在正常温度下无法溶解。当分层面积较小时,会影响组件的大功率故障,当分层面积较大时,会直接导致组件故障报废。EVA脱层一旦产生,是不可修复的。
EVA脱层在前几年的组件中比较常见,有的企业为了降低成本,EVA交联度不够,厚度从0开始.5mm降到0.3、0.2mm,未经老化实验投入工厂使用,导致脱层。
EVA气泡的一般原因是层压机真空温度时间过短,温度设置过低或过高,或内部不干净,异物也会出现气泡。部件气泡会影响EVA背板脱层会导致报废。这种问题通常发生在组件生产过程中,如果面积小,可以修复。
EVA绝缘小条黄变通常是由长期暴露在空气中引起的EVA由于焊剂、酒精等污染,或与不同的制造商EVA化学反应是由化学反应引起的。一是客户不接受外观不好,二是可能导致脱层,缩短组件寿命。