探討如何避免光伏組件產(chǎn)生隱裂

何德衛(wèi)（廣東電網(wǎng)公司佛山供電局,廣東　佛山　528000）

探討如何避免光伏組件產(chǎn)生隱裂

何德衛(wèi)
（廣東電網(wǎng)公司佛山供電局,廣東佛山528000）

摘要：隱裂是太陽(yáng)能光伏組件中一種不良現(xiàn)象，主要指組件內(nèi)部出現(xiàn)肉眼無(wú)法察覺(jué)的裂縫，若得不到及時(shí)處理，會(huì)導(dǎo)致電池片出現(xiàn)開(kāi)裂式破損，影響太陽(yáng)能工作能力。本文簡(jiǎn)單分析了隱裂現(xiàn)象對(duì)光伏組件的危害，并分析出現(xiàn)隱裂的相關(guān)因素，最終提出幾點(diǎn)控制隱裂生成的措施，以求切實(shí)保護(hù)光伏運(yùn)行能力，控制設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)因素。

關(guān)鍵詞：光伏組件；隱裂；方法分析

隱裂是光伏組件中較為常見(jiàn)的故障形式，由于其表現(xiàn)形式多樣，因此現(xiàn)階段尚無(wú)有效控制隱裂的相關(guān)措施。在光伏組件隱裂故障檢查中，主要采用EL成像等方法觀(guān)察組件缺陷現(xiàn)象，最終完成檢測(cè)。但在實(shí)際檢測(cè)工作中，受多種因素的影響，檢測(cè)工作難以發(fā)揮預(yù)期效果，導(dǎo)致光伏組件風(fēng)險(xiǎn)控制存在缺陷，進(jìn)而引發(fā)一系列問(wèn)題。由此可見(jiàn)，加強(qiáng)對(duì)避免光伏組件產(chǎn)生隱裂的討論具有較高的實(shí)際意義。

1　光伏組件產(chǎn)生隱裂的危害與分類(lèi)

1.1隱裂現(xiàn)象對(duì)光伏組件的危害

當(dāng)太陽(yáng)能電池板通過(guò)副柵收集光源并產(chǎn)生電能時(shí)，會(huì)將相關(guān)能源集中在主柵線(xiàn)上，并用互聯(lián)條連接電池片正負(fù)極，多數(shù)零部件共同組成了光伏組件物理線(xiàn)路。從整個(gè)流程中可發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)能電池板是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，當(dāng)光伏組件出現(xiàn)裂紋時(shí)，導(dǎo)致副柵線(xiàn)斷裂，致使裂紋與電池片的相鄰的面積內(nèi)所產(chǎn)生的電流不能有效的集中在主柵線(xiàn)上。

1.2光伏組件產(chǎn)生隱裂的原因

本文從7個(gè)方面，分析光伏組件產(chǎn)生隱裂的原因：（1）人為因素：焊接過(guò)程中手工焊接的手勢(shì)不一致，焊接速度不均勻；（2）設(shè)備因素：削邊臺(tái)支撐面太小的，導(dǎo)致難以在操作平臺(tái)上完成操作，焊帶壓緊機(jī)構(gòu)異常，木制托盤(pán)質(zhì)地軟弱（產(chǎn)生變形）；（3）生產(chǎn)環(huán)節(jié)因素：濕度變化導(dǎo)致電池片翹曲、層壓件未充分冷卻就被搬運(yùn)；（4）生產(chǎn)原材料因素：電池材料本身帶有缺陷；（5）生產(chǎn)方法因素：焊接過(guò)程中出現(xiàn)虛焊、過(guò)焊等情況，玻璃面朝上血便、背板受到擠壓；（6）管理因素：在管理過(guò)程中，因不規(guī)范的操作（如起吊流程存在問(wèn)題等），導(dǎo)致組件出現(xiàn)裂紋；（7）日常維護(hù)因素：在組件清理過(guò)程中，由于清洗缺乏科學(xué)性，導(dǎo)致組件出現(xiàn)損壞。

2　避免光伏組件出現(xiàn)隱裂的方法分析

本文由生產(chǎn)過(guò)程中的光伏組件隱裂工序入手，對(duì)如何控制光伏組件隱裂進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

2.1生產(chǎn)過(guò)程中的光伏組件隱裂原因試驗(yàn)

由于光伏組件在層壓前均接受EL測(cè)試[1]，存在隱裂現(xiàn)象的組件會(huì)被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并接受維修、更換等處理，因此從生產(chǎn)流程來(lái)看，在層壓前基本不會(huì)出現(xiàn)組件質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。而在層壓前與層壓后的EL圖像分析結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，層壓過(guò)程中雖然對(duì)組件持續(xù)施加壓力，但此過(guò)程中所施加的壓力基本不會(huì)對(duì)電池片產(chǎn)生破壞，因此階段的隱裂風(fēng)險(xiǎn)可可以排除。

2.2不同工況下隱裂控制方法

2.2.1人工搬運(yùn)過(guò)程中隱裂風(fēng)險(xiǎn)控制

在人工搬運(yùn)過(guò)程中，首先要讓搬運(yùn)人員充分認(rèn)識(shí)到光伏組件的作用，鼓勵(lì)其在搬運(yùn)過(guò)程中集中注意力；其次，要對(duì)搬運(yùn)方式進(jìn)行控制。對(duì)于較短距離的光伏組件搬運(yùn)，要改變傳統(tǒng)的水平搬運(yùn)方法，使用豎直搬運(yùn)方法，減少組件中心在搬運(yùn)過(guò)程中出現(xiàn)震動(dòng)；最后，在難以控制搬運(yùn)方式的前提下，應(yīng)適當(dāng)增加搬運(yùn)人數(shù)，并將搬運(yùn)重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到中心點(diǎn)控制，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的震動(dòng)。

2.2.2組件翻轉(zhuǎn)過(guò)程中的隱裂風(fēng)險(xiǎn)控制

針對(duì)組件在清洗臺(tái)上易因震動(dòng)較大而出現(xiàn)隱裂，可在清洗臺(tái)上設(shè)置海綿墊，可有效降低震動(dòng)對(duì)組件的影響。在選擇海綿墊的過(guò)程中，無(wú)大小要求，能完整覆蓋清洗臺(tái)即可；在海綿墊厚度選擇時(shí)，以5-8cm為佳。

2.2.3反復(fù)摩擦過(guò)程中出現(xiàn)隱裂風(fēng)險(xiǎn)控制

針對(duì)EVA膠點(diǎn)不易擦拭的問(wèn)題，可在層壓工序中進(jìn)行改進(jìn)。例如在制作過(guò)程中，可在組件下方設(shè)置玻璃紙（鋼化玻璃與玻璃之間均依靠玻璃紙分離），從源頭上避免高溫布上殘留EVA，進(jìn)而避免對(duì)因反復(fù)用力擦拭組件而造成隱裂。經(jīng)過(guò)上述方法處理后，基本上杜絕了組件上殘留EVA膠點(diǎn)的現(xiàn)象，組件表面清潔度明顯提高；也能減少清洗時(shí)間，平均每個(gè)能節(jié)省40-60min的清洗時(shí)間。

2.2.4重新設(shè)計(jì)托盤(pán)避免托盤(pán)變形

針對(duì)托盤(pán)材質(zhì)柔軟、受力易變形的問(wèn)題，在受力設(shè)計(jì)過(guò)程中可適當(dāng)改變托盤(pán)設(shè)計(jì)方式。通常情況下，可在托盤(pán)承重下方設(shè)置一層受力面，將傳統(tǒng)的單方向受力面轉(zhuǎn)化為雙方面受力面，即可有效解決上述問(wèn)題。對(duì)于硬度較大的托盤(pán)，可適當(dāng)加強(qiáng)托盤(pán)結(jié)構(gòu)，增加不同受力點(diǎn)面積。在使用液壓搬運(yùn)車(chē)時(shí)，可使用1.8m液壓搬運(yùn)車(chē)，以縱向插入托盤(pán)；若使用1.4m液壓搬運(yùn)車(chē)，應(yīng)橫向插入托盤(pán)，并將托盤(pán)整體打起。該方法能夠減少組件與托盤(pán)之間的受力面積，有效避免隱裂現(xiàn)象的發(fā)生。2.2.5組件在工地堆疊應(yīng)注意事項(xiàng)

如果需要堆疊組件，需要在平整且地基結(jié)實(shí)的地方放置托盤(pán)，然后把組件的玻璃面朝上放置。堆疊時(shí)組件須保持整齊，防止傾斜掉落，組件堆疊的層數(shù)不應(yīng)超過(guò)組件廠(chǎng)家規(guī)定的數(shù)量。若堆放場(chǎng)所的墻壁或者場(chǎng)所內(nèi)的依靠物足夠結(jié)實(shí)，時(shí)，組件可采用短邊垂直地面的方式豎直堆放。

2.2.6起吊時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

在工地起吊要嚴(yán)格執(zhí)行起吊要求，才能防止隱裂的發(fā)生。起吊時(shí)固定好托板底部的鋼管位置，使其在起吊過(guò)程中不能發(fā)生滑動(dòng)；起吊時(shí)要輕取輕放,不要發(fā)生大幅度晃動(dòng)；多個(gè)包裝箱不能一起吊裝；不能用吊帶直接吊起托盤(pán)；組件不能長(zhǎng)時(shí)間懸掛在空中。

2.2.7安裝時(shí)要注意的要求

安裝時(shí)，要嚴(yán)禁安裝工人倚靠、站立和躺臥在組件板上，嚴(yán)禁其踩踏組件板同時(shí)不要在組件板上放置物品。另外安裝夾具不要接觸正面的玻璃，夾緊是需要注意在安裝中不可使鋁框發(fā)生變形。

3　結(jié)束語(yǔ)

光伏組件隱裂問(wèn)題是影響太陽(yáng)能發(fā)電效率的重要因素，若在故障處理中未有效發(fā)現(xiàn)、解決隱裂問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組工作效率下降，進(jìn)而引發(fā)一系列的設(shè)別安全運(yùn)行問(wèn)題。由此可見(jiàn)，加強(qiáng)對(duì)光伏組件隱裂故障的防治分析具有較高的實(shí)際意義。本文以此為背景，討論隱裂的產(chǎn)生原因，并結(jié)合相關(guān)資料，對(duì)光伏組件生產(chǎn)過(guò)程中的、管理過(guò)程中的隱裂控制進(jìn)行分析，從分析結(jié)果來(lái)看，上述措施具有一定的可行性。但對(duì)于相關(guān)工作人員而言，應(yīng)該根據(jù)光伏組件日常管理要求改變組件隱裂控制方法，保證其質(zhì)量控制方法科學(xué)、有效。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊萍.光伏組件工藝對(duì)隱裂的影響和改善[J].科技資訊（工業(yè)技術(shù)），2014，21(17):82-83.