——Veelvoorkomende problemen met de batterij
De netwerkachtige scheuren op het oppervlak van de module ontstaan doordat de cellen tijdens het lassen of hanteren worden blootgesteld aan externe krachten, of doordat de cellen plotseling worden blootgesteld aan hoge temperaturen bij lage temperaturen zonder voorverwarming, wat leidt tot scheuren. De netwerkscheuren hebben invloed op de vermogensverzwakking van de module en na verloop van tijd zullen vuil en hotspots de prestaties van de module direct beïnvloeden.
Kwaliteitsproblemen van netwerkscheuren op het celoppervlak vereisen handmatige inspectie om te achterhalen. Zodra de scheuren in het oppervlaktenetwerk verschijnen, zullen ze binnen drie of vier jaar op grote schaal verschijnen. Reticulaire scheuren waren in de eerste drie jaar moeilijk met het blote oog te zien. Tegenwoordig worden de hotspotbeelden meestal met drones gemaakt, en de EL-meting van de componenten met hotspots zal aantonen dat de scheuren al zijn ontstaan.
Celsplinters worden over het algemeen veroorzaakt door onjuiste bediening tijdens het lassen, onjuiste behandeling door personeel of een storing in de laminator. Gedeeltelijke uitval van de splinters, vermogensverzwakking of volledige uitval van één enkele cel heeft invloed op de vermogensverzwakking van de module.
De meeste modulefabrieken gebruiken nu half-cut hoogvermogenmodules, en over het algemeen is het breukpercentage van half-cut modules hoger. Momenteel eisen de vijf grote en vier kleine bedrijven dat dergelijke scheuren niet zijn toegestaan en testen ze de EL van de component in verschillende schakels. Ten eerste testen ze de EL-afbeelding na levering van de modulefabriek naar de bouwplaats om er zeker van te zijn dat er geen verborgen scheuren zijn tijdens de levering en het transport van de modulefabriek; ten tweede meten ze de EL na installatie om er zeker van te zijn dat er geen verborgen scheuren zijn tijdens het technische installatieproces.
Cellen van lage kwaliteit worden doorgaans gemengd met hoogwaardige componenten (het mengen van grondstoffen/materialen tijdens het proces), wat het totale vermogen van de componenten gemakkelijk kan beïnvloeden en het vermogen van de componenten in korte tijd sterk kan doen afnemen. Inefficiënte chipgebieden kunnen hotspots creëren en zelfs componenten verbranden.
Omdat de modulefabriek de cellen doorgaans in 100 of 200 cellen verdeelt op basis van het vermogensniveau, worden er geen vermogenstests per cel uitgevoerd, maar steekproeven. Dit leidt tot dergelijke problemen in de automatische assemblagelijn voor cellen van lage kwaliteit. Momenteel kan het gemengde profiel van cellen over het algemeen worden beoordeeld met behulp van infraroodbeelden. Of het infraroodbeeld echter wordt veroorzaakt door een gemengd profiel, verborgen scheuren of andere blokkerende factoren, vereist verdere EL-analyse.
Bliksemschichten worden over het algemeen veroorzaakt door scheuren in de batterijplaat, of door de gecombineerde werking van zilverpasta voor de negatieve elektrode, EVA, waterdamp, lucht en zonlicht. De discrepantie tussen EVA en zilverpasta en de hoge waterdoorlatendheid van de achterplaat kunnen ook bliksemschichten veroorzaken. De warmteontwikkeling tijdens het bliksempatroon neemt toe en thermische uitzetting en krimp leiden tot scheuren in de batterijplaat, wat gemakkelijk kan leiden tot hotspots op de module, het verval van de module kan versnellen en de elektrische prestaties van de module kan beïnvloeden. Praktijkvoorbeelden hebben aangetoond dat zelfs wanneer de energiecentrale niet is ingeschakeld, er na vier jaar blootstelling aan zonlicht nog steeds veel bliksemschichten op de componenten verschijnen. Hoewel de fout in het testvermogen zeer klein is, zal het EL-beeld nog steeds veel slechter zijn.
Er zijn vele oorzaken die leiden tot PID en hotspots, zoals blokkering door vreemde voorwerpen, verborgen scheuren in cellen, defecten in cellen en ernstige corrosie en degradatie van fotovoltaïsche modules. Dit wordt veroorzaakt door aardingsmethoden van fotovoltaïsche omvormers in omgevingen met hoge temperaturen en vochtigheid. In de afgelopen jaren, met de transformatie en vooruitgang van de batterijmoduletechnologie, is het fenomeen PID zeldzaam geworden, maar de energiecentrales konden in de beginjaren de afwezigheid van PID niet garanderen. Het repareren van PID vereist een algehele technische transformatie, niet alleen van de componenten zelf, maar ook van de omvormer.
- Veelgestelde vragen over soldeerlint, busstaven en flux
Een te lage soldeertemperatuur, te weinig vloeimiddel of een te hoge soldeersnelheid leidt tot foutief solderen. Een te hoge soldeertemperatuur of een te lange soldeertijd leidt tot oversolderen. Foutief solderen en oversolderen kwamen vaker voor bij componenten die tussen 2010 en 2015 werden geproduceerd, voornamelijk omdat in deze periode de assemblagelijnapparatuur van Chinese fabrieken begon te veranderen van buitenlandse import naar lokale productie. De procesnormen van bedrijven werden in die periode verlaagd, wat resulteerde in componenten van slechte kwaliteit.
Onvoldoende lassen leidt binnen korte tijd tot delaminatie van het lint en de cel, wat van invloed is op het vermogensverlies of tot uitval van de module. Te veel solderen veroorzaakt schade aan de interne elektroden van de cel, wat direct van invloed is op het vermogensverlies van de module, de levensduur van de module verkort of tot schroot leidt.
Modules die vóór 2015 zijn geproduceerd, hebben vaak een grote offset van het lint, wat meestal wordt veroorzaakt door een afwijkende positionering van de lasmachine. De offset vermindert het contact tussen het lint en de batterij, leidt tot delaminatie of beïnvloedt de vermogensverzwakking. Bovendien is de buighardheid van het lint te hoog bij een te hoge temperatuur, waardoor de batterijplaat na het lassen buigt en er chipfragmenten in de batterij ontstaan. Door de toename van celroosterlijnen wordt de breedte van het lint steeds smaller, wat een hogere precisie van de lasmachine vereist, en de afwijking van het lint wordt steeds kleiner.
Het contactoppervlak tussen de busbar en de soldeerstrip is klein of de weerstand van het virtuele solderen neemt toe, waardoor de hitte de componenten waarschijnlijk zal doen doorbranden. De componenten worden in korte tijd ernstig verzwakt en zullen na langdurig gebruik doorbranden en uiteindelijk tot sloop leiden. Momenteel is er geen effectieve manier om dit soort problemen in een vroeg stadium te voorkomen, omdat er geen praktische manier is om de weerstand tussen de busbar en de soldeerstrip aan de toepassingszijde te meten. Vervangende componenten mogen alleen worden verwijderd wanneer er sprake is van verbrande oppervlakken.
Als de lasmachine de hoeveelheid fluxinjectie te veel aanpast of als het personeel te veel flux aanbrengt tijdens de nabewerking, ontstaat er vergeling aan de rand van de hoofdrasterlijn. Dit beïnvloedt de EVA-delaminatie ter hoogte van de hoofdrasterlijn van het onderdeel. Na langdurig gebruik ontstaan er zwarte vlekken in het bliksempatroon, wat de componenten aantast. Vermogensverlies kan leiden tot een kortere levensduur of uitval van componenten.
——Veelgestelde vragen over EVA/Backplane
Redenen voor EVA-delaminatie zijn onder andere een ongekwalificeerde mate van vernetting van EVA, vreemde deeltjes op het oppervlak van grondstoffen zoals EVA, glas en de backsheet, en de ongelijkmatige samenstelling van EVA-grondstoffen (zoals ethyleen en vinylacetaat) die niet oplossen bij normale temperaturen. Een klein delaminatiegebied heeft invloed op de uitval van de module bij hoge stroomsterkte, en een groot delaminatiegebied leidt direct tot uitval en afdanking van de module. Zodra EVA-delaminatie optreedt, is deze niet meer te repareren.
Delaminatie van EVA-materiaal is de afgelopen jaren een veelvoorkomend probleem in componenten geworden. Om kosten te besparen, hebben sommige bedrijven een onvoldoende vernettingsgraad voor EVA-materiaal en is de dikte gedaald van 0,5 mm naar 0,3 mm.
De meest voorkomende oorzaak van EVA-bubbels is een te korte vacuümtijd van de lamineermachine, een te lage of te hoge temperatuurinstelling, waardoor er bubbels ontstaan, of een onzuivere binnenkant met vreemde voorwerpen. Luchtbellen in componenten kunnen de delaminatie van de EVA-backplane verstoren, wat ernstig kan leiden tot beschadiging. Dit soort problemen doet zich meestal voor tijdens de productie van componenten en kan worden verholpen als het om een klein oppervlak gaat.
Vergeling van EVA-isolatiestrips wordt meestal veroorzaakt door langdurige blootstelling aan de lucht, of door vervuiling van EVA met vloeimiddel, alcohol, enz., of door chemische reacties bij gebruik met EVA van verschillende fabrikanten. Ten eerste wordt het slechte uiterlijk niet geaccepteerd door klanten, en ten tweede kan het delaminatie veroorzaken, wat resulteert in een kortere levensduur van de componenten.
——Veelgestelde vragen over glas, siliconen en profielen
Het afstoten van de filmlaag op het oppervlak van het gecoate glas is onomkeerbaar. Het coatingproces in de modulefabriek kan het vermogen van de module over het algemeen met 3% verhogen, maar na twee tot drie jaar gebruik in de energiecentrale zal de filmlaag op het glasoppervlak eraf vallen, en wel ongelijkmatig. Dit beïnvloedt de glastransmissie van de module, vermindert het vermogen van de module en beïnvloedt de gehele vierkante vermogenspuls. Dit soort demping is over het algemeen moeilijk te zien in de eerste jaren van de werking van de energiecentrale, omdat de fout in de dempingssnelheid en de fluctuatie in de straling niet groot is. Maar in vergelijking met een energiecentrale zonder filmverwijdering is het verschil in energieopwekking nog steeds zichtbaar.
Siliconenbellen worden voornamelijk veroorzaakt door luchtbellen in het originele siliconenmateriaal of door een onstabiele luchtdruk van het luchtpistool. De belangrijkste reden voor deze kieren is dat de lijmtechniek van het personeel niet standaard is. Siliconen zijn een laag kleeffolie tussen het frame van de module, de backplane en het glas, die de backplane isoleert van de buitenlucht. Als de afdichting niet goed is, zal de module direct delamineren en zal er regenwater binnendringen als het regent. Als de isolatie onvoldoende is, zal er lekkage optreden.
Vervorming van het profiel van het moduleframe is ook een veelvoorkomend probleem, dat meestal wordt veroorzaakt door een onvoldoende profielsterkte. De sterkte van het aluminiumlegeringsmateriaal neemt af, wat er direct toe leidt dat het frame van de zonnepanelen eraf valt of scheurt bij sterke wind. Profielvervorming treedt meestal op tijdens het verschuiven van de falanx tijdens technische transformatie. Het probleem in de onderstaande afbeelding doet zich bijvoorbeeld voor tijdens de montage en demontage van componenten met behulp van montagegaten. De isolatie zal tijdens herinstallatie falen en de aardingscontinuïteit kan niet dezelfde waarde bereiken.
——Veelvoorkomende problemen met aansluitdozen
Brand in de aansluitdoos komt zeer vaak voor. Redenen hiervoor zijn onder andere dat de aansluitdraad niet goed vastgeklemd zit in de kaartsleuf, dat de aansluitdraad en de soldeerverbinding van de aansluitdoos te klein zijn om brand te veroorzaken vanwege de overmatige weerstand, en dat de aansluitdraad te lang is om contact te maken met de kunststof onderdelen van de aansluitdoos. Langdurige blootstelling aan hitte kan brand veroorzaken, enz. Als de aansluitdoos vlam vat, worden de componenten direct weggegooid, wat een ernstige brand kan veroorzaken.
Tegenwoordig worden hoogvermogen dubbelglasmodules over het algemeen verdeeld in drie aansluitdozen, wat beter is. Daarnaast is de aansluitdoos ook verdeeld in halfgesloten en volledig gesloten. Sommige kunnen na verbranding worden gerepareerd, andere niet.
Tijdens de werking en het onderhoud kunnen er ook problemen optreden met de lijmvulling in de aansluitdoos. Als de productie niet goed is uitgevoerd, zal de lijm lekken en is de bedieningsmethode van het personeel niet gestandaardiseerd of niet serieus, wat lekkage bij het lassen zal veroorzaken. Als dit niet correct is, is het moeilijk te verhelpen. U kunt de aansluitdoos na een jaar gebruik openen en constateren dat lijm A is verdampt en de afdichting onvoldoende is. Als er geen lijm is, komt deze in regenwater of vocht terecht, waardoor de aangesloten componenten vlam kunnen vatten. Als de verbinding niet goed is, neemt de weerstand toe en kunnen de componenten door ontsteking verbranden.
Kabelbreuk in de aansluitdoos en het losraken van de MC4-kop zijn ook veelvoorkomende problemen. Meestal worden de kabels niet op de juiste positie geplaatst, waardoor ze bekneld raken of de mechanische verbinding van de MC4-kop niet stevig is. Beschadigde kabels leiden tot stroomuitval van componenten of gevaarlijke ongevallen door elektrische lekkage en een verkeerde verbinding. Een verkeerde verbinding van de MC4-kop kan er gemakkelijk toe leiden dat de kabel vlam vat. Dit soort problemen is relatief eenvoudig ter plaatse te repareren en aan te passen.
Reparatie van componenten en toekomstplannen
Van de verschillende problemen met de bovengenoemde componenten kunnen sommige worden gerepareerd. Reparatie van de componenten kan de storing snel oplossen, het verlies van stroomopwekking verminderen en de originele materialen effectief gebruiken. Enkele eenvoudige reparaties, zoals aan aansluitdozen, MC4-connectoren, glassilicagel, enz., kunnen ter plaatse in de energiecentrale worden uitgevoerd. Omdat er niet veel bedienings- en onderhoudspersoneel in een energiecentrale aanwezig is, is het reparatievolume niet groot, maar zij moeten wel bekwaam zijn en de prestaties begrijpen, zoals het vervangen van bedrading. Als de backplane tijdens het snijproces wordt bekrast, moet deze worden vervangen en wordt de hele reparatie gecompliceerder.
Problemen met batterijen, linten en EVA-backplanes kunnen echter niet ter plaatse worden opgelost, omdat ze vanwege de beperkingen van de omgeving, het proces en de apparatuur op fabrieksniveau moeten worden gerepareerd. Omdat het grootste deel van het reparatieproces in een schone omgeving moet worden uitgevoerd, moet het frame worden verwijderd, de backplane worden verwijderd en op hoge temperatuur worden verhit om de problematische cellen te verwijderen. Ten slotte moet het frame worden gesoldeerd en hersteld. Dit kan alleen in de revisiewerkplaats van de fabriek worden gerealiseerd.
Het mobiele componentenreparatiestation is een visioen voor toekomstige componentenreparatie. Met de verbetering van het componentvermogen en de technologie zullen de problemen met componenten met een hoog vermogen in de toekomst steeds minder worden, maar de problemen met componenten in de beginjaren verschijnen geleidelijk.
Momenteel bieden bekwame operationele en onderhoudspartijen of componentuitvoerders training in procestechnologietransformatievaardigheden aan operationele en onderhoudsprofessionals. In grootschalige grondcentrales zijn er doorgaans werk- en leefruimtes die reparatieplekken kunnen bieden, meestal uitgerust met een kleine pers. De pers is voldoende, wat binnen de mogelijkheden van de meeste exploitanten en eigenaren ligt. In een later stadium worden de componenten die problemen hebben met een klein aantal cellen niet langer direct vervangen en opzijgezet, maar worden ze gerepareerd door gespecialiseerde medewerkers. Dit is haalbaar in gebieden waar relatief veel fotovoltaïsche centrales zijn.
Plaatsingstijd: 21-12-2022