(山东电力建设第一工程公司 山东济南 250200)
摘要：光伏组件作为光伏发电系统的核心单元，其质量的优劣从根本上决定了光伏电站的长期收益。光伏行业经过多年的发展与经验的累积，对组件生产过程中产品质量的把控已非常成熟，在该过程中出现质量问题的可能性很小，所以说，组件的运输和安装是导致组件出现这些缺陷的一个重要因素。
关键词：光伏组件 质量分析 安装质量
前言
发达国家正在把太阳能的开发利用作为能源革命主要内容长期规划，光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。光伏发电系统(PV System)是将太阳能转换成电能的发电系统，利用的是光生伏打效应。它的主要部件是太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器。其特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行，受到各国企业组织的青睐，具有广阔的发展前景。
1光伏组件产品常见问题与质量控制
光伏组件加工的企业众多, 很多企业由于使用的生产设备、采用的工艺、选用的材料和管理等方面原因, 生产的组件常常存在质量问题和质量隐患。主要表现在虚标组件功率、组件电性能一致性差、功率衰减严重、热斑现象严重、EVA 大面积发黄、组件内部腐蚀、电池片栅线消失、背板鼓包等方面的问题。由于组件失效, 轻者光伏组件达不到使用年限的要求, 重者可致发生严重的安全事故。我们通过对常见问题的分析和试验, 认为有以下方面的因素。
1.1电池片原料的因素
组件电性能一致性差, 功率衰减严重很大程度上与电池片相关, 有些组件标称使用期为25 年, 但2 ～ 3 年后就出现了明显电性能一致性差、功率衰减严重的问题, 从而达不到使用年限的要求。其主要原因为:电池片的质量不过关, 品质不高;检测和分检标准不高, 或执行标准不严格。普遍认为在整个太阳电池组件生产的过程中, 既然电池片的成本占到总成本的80 %以上, 那么尽量选用高品质的电池片是整个组件生产中首要的质量保证和前提。
1.2 EVA 方面的因素
组件内EVA 大面积的黄变、热斑现象的产生,现象上是组件内部的EVA 与其它物质发生了化学反应, 但本质上是由EVA 的材料品质不良、生产工艺不当和EVA 储存环境差引起的。如果EVA 的关联度不良, 性能不稳定, 抗紫外线性能很差, 组件在使用过程中很容易发生热胀冷缩, 有的导致电池片接触电阻增大, 有的导致电池片隐裂或短路, 在强光的照射下, 组件内局部温度可能迅速升高, 甚至出现电池片爆裂, 最终导致太阳电池组件的失效。另外光伏组件电性能的下降也跟EVA 品质具有较大的关联性。因此, 在使用EVA 的过程中, 要严格控制好储存环境, 应将其放置于恒湿、恒温、避光、密封的环境中, 打开包装后应在24 h 内使用完毕。
1.3助焊剂的因素
组件内部腐蚀、汇流条连接失效很大程度与助焊剂相关, 许多生产厂家在选用助焊剂时过于强调助焊效果, 忽视助焊剂的腐蚀性因素, 在使用中, 助焊剂在电池片表面与EVA 直接接触, 时间一长就会导致问题的产生。正确的方法是选用中性的免清洗助焊剂, 提高焊接工艺要求, 减少残留物的产生。
1.4生产环境与生产设备的因素
保证工作环境的温度、湿度和洁净度, 才能生产出高质量的组件产品。如在国内组件加工和生产过程中, 其中很多工序采用的是人工操作, 容易产生人体污染, 工艺中要求, 每道工序都应避免裸手直接接触电池片。生产设备的可靠性和先进性也是重要的一方面, 如在层压工序中, 对层压设备的性能选择很重要, 其温控精度≤±1 ℃, 温度不均匀性≤±2℃, 才能保证组件内无气泡和产品质量。
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1.5加工工艺的因素
在焊接工艺中, 焊接的温度和焊接的时间可能会影响太阳电池组件的焊接质量, 温度太低可能导致操作效率低下, 并可产生虚焊;温度太高, 会使电池片产生变形, 导致碎片的产生。实践证明, 在单焊工序中, 焊接温度应保持在370 ～ 385 ℃之间为最佳。又例如在层压工艺中, 通过真空泵将组件内的空气抽出后, 加热的温度也直接影响电池组件的层压质量, 温度太低组件内部材料粘接力度会降低, 温度太高又可能对组件内的材料产生质变等影响, 实践证明, 加热温度应保持在150 ～ 155 ℃之间最佳。
2光伏组件质量问题分析及安装质量控制
光伏组件安装质量控制是对光伏组件卸车、倒运、安装全过程的管控，通过科学的管理有效降低组件人为损坏概率，减少隐裂发生的风险。
2.1光伏组件卸货与倒运
2.1.1组件到达现场后，施工人员应确认组件包装箱是否完好，若出现包装箱破损、组件外露等情况应及时与供货单位联系，并对箱体进行标识，在指定地点存放；
2.1.2在装卸组件的过程中，应指定专人监督光伏组件的卸货工作，保证组件在装卸与现场放置过程中不受到损伤；
2.1.3电站建设初期，现场路况较差，应保证组件质量的前提下规定单次卸货的最大允许箱数；
2.1.4在光伏组件的装卸和保管过程中要轻搬轻放，并避免不当的外力介入碰撞组件；
2.1.5光伏组件集中放置地应尽量平坦、坚实；
2.1.6 在光伏组件由集中放置地点拉往安装地点的倒运环节中，应熟悉各规格组件的安装位置，尽量避免颠簸，保证组件包装完整；
2.1.7组件宜放置在安装位置附近的平整地面上，且不影响车辆通行。
2.2光伏组件拆箱
2.2.1拆箱过程中应避免组件向空隙处倾斜、相互撞击；
2.2.2组件拆箱后，不得踩踏、拖拉组件，或在组件上坐、躺，更应避免拆箱时组件的铝边框边角对其他组件背板或玻璃产生划伤等现象；
2.2.3拆箱后组件尽可能竖排放置，这样可避免横向放置使下层组件产生隐裂。
2.3光伏组件安装
光伏组件安装环节是工程量最大、出现问题最多的环节，也是光伏组件卸车、倒运、安装全过程质量控制的核心环节。光伏组件开箱验收工作是组件安装前必不可少的作业工序，通过对光伏组件标识检查确定产品型号及参数是否满足合同要求；通过对光伏组件外观检查确认组件外观良好，无明显损坏和划伤；通过对光伏组件开路电压、短路电流等性能测试明确组件常规性能是否正常，可以确保组件安装前产品质量的合格。另外，为验证光伏组件产品质量，光伏组件运抵施工现场后抽检不同批次若干片电池板送至专业检测机构进行检验也是组件质量控制的重要环节
2.3.1在组件安装时要将组件的4 个包角拆卸完全，不得将包装箱上的胶带粘贴到组件表面，不得将木板等杂物夹杂在组件中；
2.3.2 待安装的组件在搬运过程中应由两人同时搬运且轻拿轻放，降低组件产生隐裂的概率；
2.3.3保证安装支架质量合格，确认螺母固定锁紧，充分考虑风载荷的影响，当组件遇强风时，支架不应有晃动；
2.3.4 保证线缆的正确排布，并注意保护线缆，若长期在支架上可能会因环境腐蚀过快而产生断路等；
2.3.5对于目前采用的横向4 排安装方式，应上下对齐，禁止组件拆卸、弯曲、硬物冲击、在上行走、抛扔等现象；
2.3.6组件安装应从下排开始，下排组件安装完成定位后，再进行上排组件的安装，安装上部电池板时施工人员不得踩踏下排组件，不得将上排待安装的组件放置在已安装的下排组件上，并要注意避免在安装上排组件的过程中组件铝边框划伤已安装好的电池板。
结束语
总之，光伏组件产品质量及安装质量所引发的连锁反应已引起越来越多组件厂家、建设单位的关注和重视，为保证光伏电站高效稳定运行，从管理层面系统梳理光伏电站组件安装质量控制有效措施并落实执行势在必行。同时，伴随着国内光伏电站市场的日益成熟，光伏电站施工质量管理思路也将向“以施工现场为主体，以综合预防为前提，以过程控制为核心，以持续改进为目的”的方向转变。
参考文献
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论文作者:陈进
论文发表刊物:《电力设备》2016年第19期
论文发表时间:2016/12/9
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