光伏組件質(zhì)量問題及安裝質(zhì)量控制策略探析

李杰

（國能云南新能源有限公司，云南 昆明 650206）

1 光伏組件相關概述

單片太陽能電池輸入的電壓比較低，再加上沒有封裝的電池受到了周邊環(huán)境所產(chǎn)生的影響，因此非常容易出現(xiàn)脫離的問題，因此必須要通過串聯(lián)或者是并聯(lián)等一系列的方式把一定數(shù)量的單片電池封裝成一個組件，進而能夠有效地防止電池電機跟互聯(lián)線被外界環(huán)境所腐蝕。與此同時，使用封裝的辦法也能夠更好的預防電池出現(xiàn)碎裂的問題，同時在戶外進行安裝的時候也非常方便，對于太陽能電池組件來說封裝直降已然成為其使用時間的最為主要的一個影響因素。

一般來說太陽能電池組件的主要構成部分包含著高體硅太陽能電池片以及超白布紋鋼化玻璃和EVA等內(nèi)容，該組件本身就具有著壽命比較長，而且機械抗壓能力比較強等一系列的優(yōu)勢。與此同時，對于太陽能電池來說，玻璃殼體式結構以及平板式組件等都是非常典型的結構形式[1]。

2 光伏發(fā)電的主要特點

就目前來看，太陽能已然成為我們生活以及生產(chǎn)過程當中的重要能源，太陽能本身具有著安全以及清潔，包括比較廣泛，同時維護非常的少，資源非常充足等一系列的特點，非常符合目前我國經(jīng)濟社會發(fā)展對于能源方面的需求。在能源戰(zhàn)略當中，太陽能的地位也越來越高，近些年來通過太陽能來進行發(fā)電，已然成為可再生能源領域當中發(fā)展的最為迅速的一個行業(yè)之一，究其原因在于太陽能技術進步非?？?，同時太陽能電池板的價格也正在不斷降低當中。中電聯(lián)報告當中有所指出，我國的并網(wǎng)太陽能發(fā)電量增長的非常的迅速，截至到2020 年底時，并網(wǎng)太陽能的發(fā)電裝機就已經(jīng)達到了2.5 億kW，這也能夠反映出目前我國太陽能光伏發(fā)電站的發(fā)展前景非常好，同時再配合上相應的政策必然會吸引一批新的投資者來到該行業(yè)當中[2]。

將太陽能發(fā)電跟火力發(fā)電系統(tǒng)進行比較，可以發(fā)現(xiàn)太陽能光伏發(fā)電主要的優(yōu)點就在于暫時沒有任何枯竭的危險，因為太陽能資源屬于取之不盡，用之不竭的資源，不僅如此，太陽能在進行發(fā)電的過程當中是沒有任何污染以及噪聲的，所以整體的發(fā)電過程安全可靠。資源以及地域等一系列的因素對于太陽能光伏發(fā)電來說并不是非常大，而且太陽能光伏發(fā)電完全可以借助建筑物的屋頂來進行使用，不必架設輸電線路就能夠真正的在當?shù)貙崿F(xiàn)發(fā)電以及供電，同時也不會對于燃料產(chǎn)生任何的消耗。同時太陽能資源的質(zhì)量是非常優(yōu)質(zhì)的，并且也能夠獲得不同的使用者的認可，而且相較于火力發(fā)電來說，太陽能光伏發(fā)電的建設周期比較短，而且在進行能源獲取的時候所投入的時間也比較短，太陽能光伏發(fā)電已然成為我國在新時期所推崇的一種發(fā)電方式。

3 加強光伏組件質(zhì)量研究的主要意義

對于太陽能光伏電站來說這屬于一種新型的綠色能源，近些年來得到了一定的普及，而在太陽能光伏發(fā)電站運行過程當中其核心設備就是光伏組件，光伏組件本身具有著采購成本非常高，而且安裝數(shù)量比較大等一系列的特征。與此同時，電性能和熱性能所具備的穩(wěn)定性跟光伏發(fā)電站的發(fā)電量，包括運行成本的投入等之間有著非常密切的聯(lián)系，就目前來看，隨著我國光伏發(fā)電市場的迅速發(fā)展，有很多廠家都開始對于產(chǎn)品不斷的擴充，因此這就導致存在著盲目擴產(chǎn)的問題，而這種情況的出現(xiàn)也致使整個產(chǎn)業(yè)鏈條開始相繼出現(xiàn)各種質(zhì)量方面的問題，進而導致有很多質(zhì)量不夠高的光伏組件開始投入使用，而且光伏電站在發(fā)展的過程當中進行盲目的擴張還容易導致人員流動非常頻繁，而且對于整體的施工管理非常的粗曠，再加上安全管理并不是非常的到位，這就導致光伏組件在生產(chǎn)以及組裝的過程當中經(jīng)常出現(xiàn)熱斑以及隱裂，包括各種人為因素所導致?lián)p傷的現(xiàn)象。而這些情況的出現(xiàn)對于整個光伏電池的穩(wěn)定運行來說是非常的不利的，所以必須要對其進行深入的研究以及分析[3]。

4 光伏組件的常見質(zhì)量問題

4.1 組件存在的隱裂問題

對于光伏組件來說，其最為常見的一個質(zhì)量問題就是組件出現(xiàn)隱裂的現(xiàn)象，而且這一問題是非常突出的。對于光伏組件出現(xiàn)隱裂來說，其組件內(nèi)部的光伏電池片一旦出現(xiàn)了問題，那么在使用的過程當中就會因為機械包括外力所產(chǎn)生的雙重影響，導致隱裂的部位持續(xù)擴大，進而對于整體的質(zhì)量造成非常嚴重的影響，直接影響了其使用壽命。同時在發(fā)電的時候還會出現(xiàn)大量的熱量，導致組件發(fā)電起火的概率直線上升。導致光伏組件出現(xiàn)隱裂的主要因素在于以下5 點：①因為機械以及外力所造成的多重影響，所以導致光伏組件出現(xiàn)隱裂。②在對于光伏組件進行運輸?shù)倪^程當中，其距離比較長，而且路途比較顛簸。③在進行卸貨的過程當中，存在著工作人員用力過度的現(xiàn)象，這也就導致光伏組件存在著不停抖動的問題。④光伏組件受到了各種外力的撞擊以及重壓的條件，所以導致其出現(xiàn)隱裂的現(xiàn)象。⑤工作人員在對于光伏組件進行安裝的時候沒有控制好力度。

對于光伏組件的隱裂問題，很難用肉眼看出其隱裂的情況，所以必須要使用EL 成像技術來對其進行檢測，該方式在應用的過程當中主要利用的是光生伏打效應的逆過程，在將光伏組件通電之后，其就能夠迅速發(fā)光，而且借助成像系統(tǒng)就可以將信號傳輸?shù)接嬎銠C軟件里面，通過具有針對性的處理之后就可以在屏幕上呈現(xiàn)出EL 圖像。通過這一圖像就能夠發(fā)現(xiàn)電池組上面存在著的一些細小變化，這也是在對于隱裂現(xiàn)象進行查驗時的一個最為主要的方法之一。

4.2 組件熱斑問題

光伏組件出現(xiàn)組件熱斑問題是因為在陽光下進行了長時間的照射，所以其局部位置出現(xiàn)溫度不斷上漲的現(xiàn)象，導致光伏組件出現(xiàn)了高溫灼傷的問題，一般條件下，熱斑只會在組件的某一個區(qū)域或者是某幾個區(qū)域會出現(xiàn)，這是因為電池片被遮擋，如果出現(xiàn)這一情況，那么就會導致太陽能如果想要再變成電能一定要借助負債的形式，同時產(chǎn)生熱量，使其他電池片在工作的時候所形成的電能被消耗掉，最終導致其局部出現(xiàn)過熱的問題，產(chǎn)生熱斑。如果電池片的溫度非常高，那么太陽能組件的表面也會出現(xiàn)變化，局部溫度過高很容易導致出現(xiàn)起火等一系列的安全事故。在對于組件熱斑進行測試的時候可以使用熱斑試驗的方式，但是在太陽能光伏電站運轉(zhuǎn)的環(huán)境當中，熱斑試驗的展開是具有著很大的難度的，所以需要借助紅外線熱像儀來對于工作當中的光伏組件進行檢查，對于表面是否存在著局部溫度過高的問題進行查驗，這樣做也能夠為檢測熱斑問題提供相應的方便。

4.3 光伏組件出現(xiàn)功率衰減的現(xiàn)象

光伏組件的功率衰減本身就是一個發(fā)生率比較高的質(zhì)量問題，一般來說很難立刻就發(fā)現(xiàn)光伏組件出現(xiàn)了功能衰退的現(xiàn)象，都是等整體的組件在展開工作一段時間后，才能夠?qū)τ诎l(fā)電量進行監(jiān)測，在這時才能夠?qū)τ诠夥M件的具體功率進行分析以及判斷，查看其是否存在著質(zhì)量方面的問題。而影響組件功率的因素是非常多的，例如組件材料本身就具有著不合理性，或者是工作人員在對其進行裝卸的時候損壞了組件，以及在進行組件生產(chǎn)的過程當中本身就存在著工藝缺陷等，與此同時，組件的隱裂包括熱斑等都有可能會導致其功率出現(xiàn)明顯的衰退。

5 光伏組件安裝質(zhì)量的有效控制措施

5.1 光伏組件的卸車

當光伏組件運送到目的地之后，工作人員先需要對于組件數(shù)量進行確認，查看其和發(fā)貨訂單是否是一致的，另外外包裝是否存在著變形或者是損壞等一系列的情況，與此同時還需要將所有的數(shù)據(jù)記錄好。在進行正式卸車之前，需要對于所有的卸車工作人員進行安全交底，同時還需要檢查工作人員的個人精神狀況，查看其勞保用品是否佩戴齊全以及檢查好吊帶和鋼絲繩等器具是否存在著損傷，避免在卸車的過程當中存在著承載力不符合要求的現(xiàn)象[4]。因為使用帶有損傷的吊帶或者是鋼絲繩，可能會導致光伏組件出現(xiàn)墜落的風險，在進行實際卸車時一定要做到穩(wěn)和慢，同時應該在平整的地面上將組件放置好，嚴禁組件出現(xiàn)歪斜或者是傾倒的現(xiàn)象，同時放置光伏組件的位置，不能夠?qū)τ诘缆方煌ㄔ斐上鄳挠绊憽?/p>

5.2 光伏組件的倒運

光伏組件的倒運其實指的就是利用各種機械設備以及運輸?shù)能囕v把集中放置在某一個區(qū)域當中進行保管的組件，順利地運送到其他需要進行安裝的地方，在運輸?shù)倪^程當中，駕駛工作人員需要將車速維持在5km/h 左右，避免組件在運輸?shù)臅r候因為過于的顛簸或者是碰撞等一系列的原因?qū)е缕涑霈F(xiàn)碎裂的現(xiàn)象。通常情況下需要把組件放在比較接近于光伏支架的平整地面上，同時針對于那些已經(jīng)開箱了的組件，應該將正面朝上進行擺放，然后在底部墊上包裝物或者是木質(zhì)托盤，不能夠?qū)⒔M件懸空或者是斜放，同時也不能對于電池板引出線或者是插頭位置進行拉扯以及擠壓，同時不能將組件過分的暴露在陽光下。

5.3 光伏組件的安裝

光伏組件的安裝本身就是一項工程量非常大的環(huán)節(jié)，而且在整個過程當中必須要做到全過程的質(zhì)量控制，開箱驗收是安裝組件之前的一道非常重要的程序，相關工作人員必須要在開箱之后對于光伏組件的具體情況進行查驗，例如組件的標識和產(chǎn)品的型號，包括各種參數(shù)等是否跟合同是相符的，同時還需要對于組件的整體外觀進行檢查，查看其是否存在著劃傷或者是損壞的現(xiàn)象。同時還需要對于組件的開路電壓以及短路電流等進行測試，檢查光伏組件能否正常的運轉(zhuǎn)，確保產(chǎn)品的質(zhì)量能夠達到相應的標準。與此同時，為了能夠?qū)τ诮M件產(chǎn)品的質(zhì)量進行更好的驗證，當光伏組件運送到施工的場地之后，還需要對于不同批次的電池板進行抽檢，交由專業(yè)的工作人員來對其進行檢驗，出具相應的報告。

除此之外，在光伏組件當中經(jīng)常會選擇使用兩種安裝方式，分別是壓塊安裝以及螺栓安裝，需要注意的一點是，無論以任何一種方式進行安裝，都必須要確保組件的固定螺栓力矩值始終保持在產(chǎn)品跟設計的文件的規(guī)定值當中。如果采取壓塊安裝的方式，同時還需要提升對于邊壓塊虛壓等一系列問題的重視程度。在對于組件進行安裝的時候，應該以組件的電流跟電壓參數(shù)作為基準，所有的安裝偏差都必須要符合文件規(guī)定。

在進行實際安裝的時候，必須要做好以下8 個方面的內(nèi)容：①在對于光伏組件進行安裝的時候需要將4 個包角進行完全拆卸，同時一定要避免包裝箱上面的膠帶粘到組件的表面上。②在對于組件進行搬運的時候，同樣的一個組件需要由兩個或者是兩個以上的工作人員來進行搬運，同時也一定要注意好在拿跟放時的力度，避免逐漸出現(xiàn)隱裂的問題。③在進行安裝的時候一定要確保安裝的支架的質(zhì)量能夠跟相關的規(guī)定保持一致，需要將螺母鎖緊，對于風荷載所引起的影響一定要足夠重視，如果組件遭遇到了大風天氣，支架不能夠出現(xiàn)晃動的現(xiàn)象。④在對于線纜進行排布的時候，一定要確保所有的線纜的布設都是正確的，同時還需要額外對其進行保護，如果長時間架設在支架上面，可能會導致出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象，而致使線路出現(xiàn)斷路的問題。⑤在現(xiàn)階段一般來說使用的都是橫向4 排安裝的辦法，在對其進行安裝的時候，一定要做到上下對齊，同時不能夠?qū)τ诮M件進行隨意的拆卸。⑥在對于組件進行安裝的時候，應該從下排開始，把定位完成之后再對于上排的組件進行安裝，同時工作人員在這個過程當中不能對于下排的組件進行隨意的踩踏。⑦光伏組件的間接插件必須要安裝牢固，同時針對于外界電纜跟插接連接的位置一定要做好檢查。⑧在連接好組串之后，需要對于光伏組件串的開路電壓，包括短路電流等進行測試，如果光伏組件涉及了邊框問題，那么也應該結合圖紙以及相關的規(guī)范要求來做到可靠的接地[5]。

6 結語

綜上所述，就目前來看，建設單位對于光伏組件的安裝質(zhì)量問題已經(jīng)引起了高度的重視，如果想讓光伏電站做到高效且穩(wěn)定的運行，那么就必須要對于光伏電站的各種組件的安裝質(zhì)量進行控制，使用正確的安裝方法以此來不斷的提升組件的運行質(zhì)量。在現(xiàn)階段主要采取的方式是是由施工單位來展開相應的安裝培訓，重視安裝過程當中對于各個關鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，嚴禁出現(xiàn)踩踏組件的問題，同時對于組件到貨一直到整體安裝的全部環(huán)節(jié)進行嚴格的檢查，以安裝質(zhì)量作為基礎對于安裝單位進行審核，并且予以相應的獎勵或者是懲罰，這樣做也能夠更好的促進工作人員的責任意識，有效的提升對于光伏組件的安裝質(zhì)量水平。