淺談如何保證太陽能光伏組件產(chǎn)品質(zhì)量

高桂花

【摘 要】太陽能光伏照明正越來越為世人關(guān)注。各地也有不斷的嘗試，但實(shí)施下來的結(jié)果褒貶不一，有的在繼續(xù)推廣，有的看到其中問題正在逐漸“降溫”。本期專門介紹新技術(shù)并進(jìn)行討論，作者從不同角度闡述了對太陽能燈具的看法。本刊希望有這方面的投稿，參與討論，正確指導(dǎo)當(dāng)前太陽能光伏照明事業(yè)的健康發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】太陽能；光伏組件；產(chǎn)品質(zhì)量

導(dǎo)言

太陽能作為今后最重要的能源方式，在能源時代的轉(zhuǎn)換之路上占有巨大的地位，但現(xiàn)階段太陽能發(fā)電的成本還是煤電水電的5～10倍，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法代替常規(guī)能源。原材料選材，開發(fā)新的技術(shù)新的工藝，加強(qiáng)光伏組件生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制，不斷進(jìn)行光伏組件產(chǎn)品的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)研究，穩(wěn)定光伏組件長期在室外使用的可靠性是很重要的課題，以此來保證其25年甚至更長的使用壽命，這些方面都還有很長的路要走，需要做大量的實(shí)驗(yàn)和嘗試來保證。

1.生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制

加工光伏組件的企業(yè)很多，很多時候由于使用的生產(chǎn)設(shè)備、采用的工藝、選用的原材料和管理等方面原因，生產(chǎn)的組件常常存在質(zhì)量問題和質(zhì)量隱患。主要表現(xiàn)在組件電性能一致性差、功率衰減嚴(yán)重、EVA大面積發(fā)黃、組件內(nèi)部氣泡、背板鼓包和脫層等方面的問題。由于組件失效，輕則達(dá)不到使用年限的要求，重則可引起嚴(yán)重的安全事故。所以，在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制非常關(guān)鍵，下面從人機(jī)料法環(huán)五方面來進(jìn)行分析。

1.1人員

人是生產(chǎn)管理中最大的難點(diǎn)，而現(xiàn)階段國內(nèi)光伏組件的生產(chǎn)也主要是依靠人工來完成，人員的素質(zhì)和操作能力則直接決定了產(chǎn)品的質(zhì)量。所以不但在員工入職時要進(jìn)行入職教育，在工作期間，也要不斷的進(jìn)行工藝技術(shù)培訓(xùn)和質(zhì)量教育。只有讓所有員工理解他們所做工作的原理，才能讓他們真正理解自己應(yīng)該怎么去做才是正確的。在理解工作內(nèi)容的同時，還要讓員工真正擁有產(chǎn)品質(zhì)量意識，認(rèn)識到產(chǎn)品質(zhì)量的重要性和嚴(yán)肅性，才能避免員工在工作中由于認(rèn)為某些指標(biāo)達(dá)不到也沒關(guān)系的想法而導(dǎo)致最終的產(chǎn)品質(zhì)量事故。

1.2機(jī)器

生產(chǎn)中，設(shè)備的是否正常運(yùn)行，工具的好壞都是影響生產(chǎn)進(jìn)度，產(chǎn)品質(zhì)量的又一要素。組件中的設(shè)備也主要應(yīng)用于層壓、裝框和測試環(huán)節(jié)，而設(shè)備的可靠性和先進(jìn)性，也直接影響到組件生產(chǎn)出來的質(zhì)量。如在層壓中，對層壓設(shè)備的性能選擇很重要，其溫控精度≤±1℃，溫度不均勻性≤±2℃，才能保證組件內(nèi)無氣泡和產(chǎn)品質(zhì)量。

1.3材料

光伏組件的使用壽命，主要由各個材料本身的可靠性和材料組合后的可靠性決定。由于光伏組件是在戶外直接使用，經(jīng)常會處在很惡劣的環(huán)境下，所以影響其壽命的因素很多很多，這就考驗(yàn)光伏組件原材料之間的匹配性和光伏組件原材料在戶外的耐候性。而光伏組件的壽命不只是要保證其在戶外的功能完整性，同時還要保證光伏組件在戶外的功率衰減程度，只有保證了這兩點(diǎn)，才是真正保證了光伏組件的使用壽命。

1.4方法

指生產(chǎn)過程中要遵循工藝指導(dǎo)書，生產(chǎn)圖紙，生產(chǎn)計(jì)劃表，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和各種操作規(guī)程等。他們能及時準(zhǔn)確的反映產(chǎn)品的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的要求。每個工序每個環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格按照規(guī)程作業(yè)，這樣才能保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)進(jìn)度。例如在焊接過程中，員工如果不按照工藝要求去操作，那焊接出來的電池片會產(chǎn)生虛汗、脫焊、過焊等一系列質(zhì)量問題，會嚴(yán)重影響組件的電性能和使用壽命。

1.5環(huán)境

保證工作環(huán)境的溫度、濕度和潔凈度，才能生產(chǎn)出高品質(zhì)的組件產(chǎn)品。生產(chǎn)過程中，很多工序在人工操作過程中，很容易產(chǎn)生人體污染，所以在工藝要求中，每到工序都要避免裸手直接接觸電池片和一些原材料，保證材料的潔凈。而由于部分材料如電池片、EVA和背板，都有嚴(yán)格的儲存環(huán)境要求，必須將其放置于恒濕、恒溫、避光、密封的環(huán)境中，打開包裝后應(yīng)在24小時內(nèi)使用完畢。所以，生產(chǎn)過程中的環(huán)境控制非常重要，是必須要嚴(yán)格控制的環(huán)節(jié)。

2.光伏組件產(chǎn)品的認(rèn)證和實(shí)驗(yàn)

產(chǎn)品認(rèn)證就是由第三方通過檢驗(yàn)評定企業(yè)的質(zhì)量管理體系和樣品型式試驗(yàn)來確認(rèn)企業(yè)的產(chǎn)品、過程或服務(wù)是否符合特定要求，是否具備持續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)要求產(chǎn)品的能力，并給予書面證明的程序。而產(chǎn)品認(rèn)證中，最主要的環(huán)節(jié)就是對產(chǎn)品的樣件進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，來考驗(yàn)其質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性，所以只有通過嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)和先關(guān)的評定程序，拿到相關(guān)的證書，才能讓使用者和制造商本身對產(chǎn)品有充分的信心。

2.1產(chǎn)品認(rèn)證

光伏組件行業(yè)內(nèi)的各種認(rèn)證繁多，為了打開各個國家的市場，要通過各種不同的認(rèn)證，才能獲得該國的認(rèn)可。每種認(rèn)證都有各自的側(cè)重點(diǎn)，比如說歐洲的TUV認(rèn)證，主要考核的就是光伏組件的結(jié)構(gòu)性和耐候性，而美國UL認(rèn)證則更注重于對組件使用安全性能的檢查。在各公司進(jìn)行相關(guān)認(rèn)證的同時，通過認(rèn)證公司的工廠檢查和對其產(chǎn)品的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，幫助公司發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品和各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)所存在的問題。公司針對不合格項(xiàng)來進(jìn)行相關(guān)的整改，在解決問題的同時，也在提高公司自身的質(zhì)量管理能力，加強(qiáng)組件各個工序的產(chǎn)品質(zhì)量，以此來保證最終的認(rèn)證合格。

2.2組件實(shí)驗(yàn)

由于光伏組件的特性所致，組件成品無法直接從外觀上看出其性能的優(yōu)劣，經(jīng)過若干年的使用后才能顯現(xiàn)出各種問題，所以需經(jīng)過一些模擬嚴(yán)酷環(huán)境的試驗(yàn)來考驗(yàn)組件的性能，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型提供理論依據(jù)，并通過試驗(yàn)，驗(yàn)證產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性。電池組件生產(chǎn)所用到的材料品種繁多，設(shè)計(jì)生產(chǎn)時特別要求注意材料間的匹配性；另外，不同的組件產(chǎn)品要用不同的工藝方法生產(chǎn)。為了能夠設(shè)計(jì)生產(chǎn)出質(zhì)量成本最佳的產(chǎn)品，必須通過大量試驗(yàn)對比尋找出性價比最高的材料組成和最成熟的工藝方法，以此降低生產(chǎn)成本。光伏組件的測試實(shí)驗(yàn)，主要采用IEC 61215（2005）地面用晶體光伏組件的設(shè)計(jì)鑒定和型式認(rèn)可和IEC 61730（2007）光伏組件的安全認(rèn)證兩個標(biāo)準(zhǔn)。其中IEC 61215（2005）涵蓋了對于光伏組件老化相關(guān)的所有參數(shù)檢查，描述了在模擬負(fù)載條件下的各種質(zhì)量鑒定測試。IEC 61730（2007）則檢驗(yàn)光伏組件在預(yù)期的使用期內(nèi)提供安全的電氣和機(jī)械運(yùn)行。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中各方面的試驗(yàn)要求，進(jìn)行各類相關(guān)試驗(yàn)，來逐漸改進(jìn)和完善各個工序的問題和不足，進(jìn)一步來開發(fā)新技術(shù)新工藝，提高組件各個性能和質(zhì)量可靠性。

3.結(jié)束語

太陽能發(fā)電是21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的前沿陣地，世界各地的政府都支持太陽能發(fā)電事業(yè)。歐盟可再生能源白皮書和“起飛運(yùn)動”是歐洲太陽光發(fā)電的里程碑。在我國，“可再生能源法”和“可再生能源中長期規(guī)劃”的頒布和實(shí)施，極大地推動了光伏并網(wǎng)發(fā)電和建筑一體化的發(fā)展，光伏發(fā)電由邊遠(yuǎn)地區(qū)向城市過渡，由補(bǔ)充能源向替代能源過渡，人類社會向可持續(xù)發(fā)展的能源體系過渡。太陽能光伏發(fā)電將作為最具可持續(xù)發(fā)展理想特征的能源技術(shù)進(jìn)入能源結(jié)構(gòu)，其比例將愈來愈大，并成為能源主體構(gòu)成之一。太陽能光伏建筑業(yè)增加了建筑和設(shè)計(jì)的創(chuàng)新思維，無論從經(jīng)濟(jì)實(shí)用還是社會美學(xué)來看，都有很大的價值。BIPV產(chǎn)品作為龐大的建筑市場和潛力巨大的光伏市場兩者的結(jié)合點(diǎn)，必將存在著無限廣闊的發(fā)展前景。

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