組件常見(jiàn)問(wèn)題匯總
——電池片常見(jiàn)問(wèn)題
組件表面出現(xiàn)網(wǎng)狀隱裂的原因主要是由于電池片在焊接或搬運(yùn)過(guò)程中受外力作用，或者電池片在低溫下沒(méi)有經(jīng)過(guò)預(yù)熱在短時(shí)間內(nèi)突然受到高溫后出現(xiàn)膨脹造成隱裂現(xiàn)象。網(wǎng)狀隱裂會(huì)影響組件功率衰減，長(zhǎng)時(shí)間后出現(xiàn)碎片、熱斑等直接影響組件性能。
電池片表面出現(xiàn)網(wǎng)狀隱裂質(zhì)量問(wèn)題需要人工巡檢去發(fā)現(xiàn)，表面網(wǎng)狀隱裂一旦出現(xiàn)，三四年后會(huì)大面積出現(xiàn)。網(wǎng)狀隱裂從肉眼看前三年很難看出來(lái)，現(xiàn)在一般通過(guò)無(wú)人機(jī)拍攝熱斑圖像，對(duì)出現(xiàn)熱斑的組件測(cè)EL就會(huì)發(fā)現(xiàn)隱裂已經(jīng)產(chǎn)生了。
電池片裂片一般由焊接過(guò)程中操作不當(dāng)、人員抬放時(shí)手法不正確或?qū)訅簷C(jī)故障造成，裂片部分失效、單片電池片功率衰減或完全失效都會(huì)影響組件功率衰減。
現(xiàn)在大多組件廠都有半片高功率組件，總體來(lái)說(shuō)半片組件的破損率更高一些。目前五大四小等企業(yè)都要求不允許存在這種隱裂，他們會(huì)在各個(gè)環(huán)節(jié)測(cè)試組件EL。首先從組件廠發(fā)貨到現(xiàn)場(chǎng)后測(cè)試EL圖像，確保組件廠發(fā)貨、運(yùn)輸過(guò)程中沒(méi)有產(chǎn)生隱裂；其次安裝之后再測(cè)EL，確保工程安裝過(guò)程中沒(méi)有產(chǎn)生隱裂問(wèn)題。
電池片混檔一般是低檔次電池片混放到高檔次組件內(nèi)（原材混料/ 或制程中混料），易影響組件整體功率變低，組件功率在短時(shí)間內(nèi)衰減幅度較大，且低效片區(qū)域會(huì)產(chǎn)生熱斑甚至燒毀組件。
由于組件廠對(duì)電池片分檔一般是一百片或兩百片是一個(gè)功率檔，不會(huì)每片電池都做功率測(cè)試，而是抽檢，因此會(huì)導(dǎo)致有低檔位電池在自動(dòng)化流水線出現(xiàn)這種問(wèn)題?，F(xiàn)在電池片混檔一般可以通過(guò)紅外成像判斷出來(lái)，但是紅外圖像具體是由混檔、隱裂還是其他遮擋物因素造成的還需要進(jìn)一步EL分析。
閃電紋一般是電池片隱裂造成，或者負(fù)電極銀漿、EVA 、水汽、空氣和陽(yáng)光等共同作用的結(jié)果，EVA與銀漿不匹配和背板透水性過(guò)高也會(huì)造成閃電紋。閃電紋處發(fā)熱量增加，熱脹冷縮導(dǎo)致電池片隱裂，易造成組件熱斑，加快組件衰減，影響組件電性能。有實(shí)際案例表明，電站沒(méi)有通電運(yùn)行的情況下，組件在外暴曬4年之后也出現(xiàn)了很多閃電紋。盡管測(cè)試功率的話誤差很小，但EL圖像還是會(huì)差很多。
導(dǎo)致PID與熱斑的原因有很多，異物遮擋、電池片隱裂、電池片自身缺陷、高溫潮濕環(huán)境下光伏逆變器陣列接地方式引起的光伏組件嚴(yán)重的腐蝕和衰退都可能造成熱斑與PID。近幾年隨著電池組件工藝的改造進(jìn)步PID現(xiàn)象已經(jīng)很少，但是早年間的電站都無(wú)法保證PID不存在。PID的修復(fù)需要整體技術(shù)改造，不僅從組件本身，還要從逆變器側(cè)改造。
——焊帶、匯流條和助焊劑常見(jiàn)問(wèn)題
焊接溫度過(guò)低或助焊劑涂抹過(guò)少或速度過(guò)快會(huì)導(dǎo)致虛焊，而焊接溫度過(guò)高或焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致過(guò)焊現(xiàn)象。虛焊、過(guò)焊現(xiàn)象在2010年~2015年間生產(chǎn)的組件中出現(xiàn)較多，主要是由于這段時(shí)期是中國(guó)制造廠流水線設(shè)備開(kāi)始從國(guó)外進(jìn)口向國(guó)產(chǎn)化轉(zhuǎn)變，且當(dāng)時(shí)企業(yè)的工藝標(biāo)準(zhǔn)會(huì)放低一些，導(dǎo)致期間生產(chǎn)的組件質(zhì)量較差。
虛焊會(huì)導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)焊帶與電池片脫層，影響組件功率衰減或失效；過(guò)焊會(huì)導(dǎo)致電池片內(nèi)部電極被損壞，直接影響組件功率衰減，降低組件壽命或造成報(bào)廢。
2015年之前生產(chǎn)的組件經(jīng)常會(huì)大面積出現(xiàn)焊帶偏移現(xiàn)象，一般是由焊接機(jī)定位出現(xiàn)異常造成，偏移會(huì)導(dǎo)致焊帶與電池面積接觸減少，出現(xiàn)脫層或影響功率衰減。另外溫度過(guò)高焊帶彎曲硬度過(guò)大會(huì)導(dǎo)致焊接完后電池片彎曲，從而造成電池片碎片?，F(xiàn)在隨著電池片柵線的增多，焊帶寬度越來(lái)越窄，要求焊接機(jī)精度更高，焊帶偏移的現(xiàn)象也越來(lái)越少。
匯流條與焊帶接觸面積較小或虛焊出現(xiàn)電阻加大發(fā)熱易造成組件燒毀，短時(shí)間內(nèi)組件嚴(yán)重衰減，長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)被燒壞最終導(dǎo)致報(bào)廢。這種問(wèn)題目前沒(méi)有有效的辦法進(jìn)行前期預(yù)防，因?yàn)樵趹?yīng)用端沒(méi)有實(shí)際手段可以測(cè)匯流條跟焊帶之間的電阻。只能在表面明顯出現(xiàn)燒焦時(shí)拆除更換組件。
焊接機(jī)調(diào)整助焊劑噴射量過(guò)大或人員在返修時(shí)涂抹助焊劑過(guò)多會(huì)導(dǎo)致主柵線邊緣黃變，影響組件主柵線位置EVA脫層，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后出現(xiàn)閃電紋黑斑，影響組件功率衰減，使組件壽命減少或造成報(bào)廢。
——EVA/背板常見(jiàn)問(wèn)題
造成EVA脫層的原因有EVA交聯(lián)度不合格，EVA、玻璃、背板等原材料表面有異物，EVA原材料成分（例如乙烯和醋酸乙烯）不均導(dǎo)致不能在正常溫度下溶解等。脫層面積較小時(shí)影響組件大功率失效，當(dāng)脫層面積較大時(shí)直接導(dǎo)致組件失效報(bào)廢。EVA脫層一旦產(chǎn)生是非可修復(fù)性的。
EVA脫層在前幾年的組件中出現(xiàn)比較普遍，一些企業(yè)為了降低成本，EVA交聯(lián)度不夠，且厚度從0.5mm降到0.3、0.2mm，沒(méi)有經(jīng)過(guò)老化實(shí)驗(yàn)就投入工廠使用，導(dǎo)致出現(xiàn)脫層。
EVA氣泡一般產(chǎn)生的原因是層壓機(jī)抽真空溫度時(shí)間過(guò)短，溫度設(shè)定過(guò)低或過(guò)高會(huì)出現(xiàn)氣泡，或者內(nèi)部不干凈有異物也會(huì)出現(xiàn)氣泡。組件氣泡會(huì)影響EVA背板脫層，嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致報(bào)廢。這種問(wèn)題一般是組件生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的，如果是小面積的可以進(jìn)行修復(fù)。
EVA絕緣小條黃變一般是由于長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中變異造成，或EVA受助焊劑、酒精等污染造成，又或是與不同廠商EVA搭配使用發(fā)生化學(xué)反應(yīng)造成。一來(lái)外觀不良客戶不接受，二來(lái)可能會(huì)造成脫層現(xiàn)象，導(dǎo)致組件壽命縮短。
——玻璃、硅膠、型材常見(jiàn)問(wèn)題
鍍膜玻璃表面膜層的脫落是不可逆的。在組件廠鍍膜工藝一般可以提升組件功率3%，但是在電站運(yùn)行兩到三年后會(huì)發(fā)現(xiàn)玻璃表面膜層脫落，而且是不均勻脫落，影響組件玻璃透過(guò)率，降低組件功率，影響整個(gè)方陣發(fā)電量。這種衰減一般在電站運(yùn)行前幾年很難看出來(lái)，因?yàn)樗p率和輻照波動(dòng)性誤差不大，但是如果和沒(méi)有出現(xiàn)脫膜的電站對(duì)比，還是能看出來(lái)發(fā)電量的差異。
硅膠氣泡主要是硅膠原材內(nèi)有氣泡或氣槍氣壓不穩(wěn)造成，縫隙主要原因是員工手法打膠不標(biāo)準(zhǔn)造成。硅膠是組件邊框跟背板、玻璃之間的一層膠膜，將背板和空氣隔離，如果密封不嚴(yán)會(huì)導(dǎo)致組件直接脫層，而且下雨會(huì)有雨水進(jìn)入，絕緣性不夠出現(xiàn)漏電。
組件邊框型材變形也是常見(jiàn)問(wèn)題，一般是型材強(qiáng)度不合格造成，鋁合金邊框材料強(qiáng)度下降，直接造成光伏板陣在強(qiáng)風(fēng)發(fā)生時(shí)的邊框脫落或撕裂。型材變形一般會(huì)出現(xiàn)在技改時(shí)方陣挪移過(guò)程中，如使用安裝孔的組件裝卸過(guò)程中出現(xiàn)下圖這種問(wèn)題，再安裝時(shí)絕緣性會(huì)失效，而且接地連續(xù)性無(wú)法達(dá)到同樣的數(shù)值。
——接線盒常見(jiàn)問(wèn)題
接線盒起火的發(fā)生率很高，原因包括引線在卡槽內(nèi)沒(méi)有被卡緊出現(xiàn)打火起火、引線和接線盒焊點(diǎn)焊接面積過(guò)小出現(xiàn)電阻過(guò)大造成著火、引線過(guò)長(zhǎng)接觸接線盒塑膠件長(zhǎng)時(shí)間受熱會(huì)造成起火等。接線盒起火直接造成組件報(bào)廢，嚴(yán)重可能引起火災(zāi)。
現(xiàn)在一般大功率雙玻組件會(huì)一塊組件分三個(gè)接線盒，這樣會(huì)好一點(diǎn)。另外接線盒也分半封閉、全封閉的，有的燒毀還能修復(fù)，有的修復(fù)不了。
運(yùn)維過(guò)程中還會(huì)遇到接線盒灌膠問(wèn)題，生產(chǎn)不認(rèn)真造成漏打膠，人員作業(yè)手法不規(guī)范或不認(rèn)真造成漏焊等，如全密封灌膠用AB膠固化的，如果AB膠配比不對(duì)，那么很難固化，可能使用一年后打開(kāi)接線盒發(fā)現(xiàn)其中A膠全部蒸發(fā)了，密封性不夠。未打膠會(huì)進(jìn)入雨水或濕氣造成連電組件起火現(xiàn)象，連接不良出現(xiàn)電阻加大，打火造成組件燒毀。
接線盒導(dǎo)線斷裂和MC4頭的脫落也是常見(jiàn)問(wèn)題，一般由于導(dǎo)線未按照規(guī)定位置放，導(dǎo)致被壓壞或MC4頭機(jī)械連接不牢固。導(dǎo)線損壞會(huì)導(dǎo)致組件功率失效或出現(xiàn)漏電連電危險(xiǎn)事故。，MC4頭虛接易導(dǎo)致線纜著火。這種問(wèn)題在現(xiàn)場(chǎng)比較容易進(jìn)行修復(fù)和改造。
組件的修復(fù)及未來(lái)設(shè)想
上述組件的各種問(wèn)題中，有些是可以修復(fù)的，組件的修復(fù)可以快速解決故障，減少發(fā)電損耗，有效利用原有材料。其中，接線盒、MC4接頭、玻璃硅膠等一些簡(jiǎn)單的修復(fù)可在電站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，而且由于一個(gè)電站配備的運(yùn)維人員不多，修復(fù)的體量不大，但必須熟練和了解性能，例如換接線盒，如果切割過(guò)程中劃到了背板，那么還需要換背板，整個(gè)修復(fù)會(huì)更復(fù)雜。
而電池、焊帶、EVA背板的問(wèn)題在現(xiàn)場(chǎng)是無(wú)法修復(fù)的，因?yàn)榄h(huán)境、工藝和設(shè)備的限制，需要在工廠級(jí)別進(jìn)行修復(fù)。因?yàn)榇蟛糠中迯?fù)工藝需要在潔凈的環(huán)境里修復(fù)，要把邊框拆掉，割離背板后通過(guò)高溫加熱把存在問(wèn)題的電池片切下來(lái)，最后焊接恢復(fù)，只能在工廠的返修車(chē)間實(shí)現(xiàn)。
移動(dòng)化組件修復(fù)站是關(guān)于未來(lái)組件修復(fù)的一種設(shè)想。隨著組件功率和工藝的提升，以后大功率組件的問(wèn)題會(huì)越來(lái)越少，但是早年間組件的問(wèn)題正逐漸顯現(xiàn)。
現(xiàn)在有能力的運(yùn)維方或者組件承擔(dān)方會(huì)給運(yùn)維專(zhuān)業(yè)人士配備工藝技術(shù)改造能力培訓(xùn)，在大型地面電站中一般都有工作區(qū)和生活區(qū)，可以提供修復(fù)場(chǎng)所，基本上配備一臺(tái)小型層壓機(jī)即可，這對(duì)大部分運(yùn)營(yíng)方和業(yè)主都在可承擔(dān)范圍內(nèi)。那么，后期對(duì)于小部分電池片出現(xiàn)問(wèn)題的組件不再是直接換下來(lái)放一邊，而是有專(zhuān)門(mén)的員工進(jìn)行修復(fù)，這在光伏電站比較集中的地區(qū)是可以實(shí)現(xiàn)的。
