光伏組件質量問題分析及安裝質量控制

彭連文

【摘 要】伴隨著國內光伏市場的迅猛發展，光伏組件自身產品質量及光伏組件安裝質量控制暴露出的問題日益增多。光伏組件熱斑、隱裂、功率衰減等質量問題的大量出現對光伏電站高效穩定運行造成重大影響。同時，光伏組件安裝過程管理偏粗獷也給光伏電站穩定運行埋下質量隱患。這背離了光伏電站建設的初衷，也引起了建設單位的廣泛關注。通過在光伏組件安裝環節從管理層面系統梳理組件安裝質量控制有效措施，從而保證光伏電站高效穩定運行已成為當前光伏施工領域亟需解決的問題。

【關鍵詞】光伏組件；安裝質量；問題措施

導言

光伏組件作為光伏電站的核心設備，具有安裝數量大，采購成本高等特點。其電性能和熱性能的穩定性決定了光伏電站的發電量多少和電站運行成本投入。伴隨著國內光伏市場的快速發展，部分組件廠家超速擴產或建廠投產，造成整個生產鏈條出現不同層次的質量問題，導致現今低質量光伏組件大比例出現。同時，光伏電站的規模化擴張帶來的直接后果是人員流動的頻繁以及施工環節管理的粗狂，光伏組件安裝過程管控不到位造成光伏組件熱斑、隱裂、人為破損等質量問題的大面積出現，影響了光伏電站整體高效穩定運行。

1.光伏組件常見質量問題

在進行光伏施工質量控制研究之前，首先要對光伏組件常見的質量問題進行研究，根據調查統計，我們發現如下幾個質量問題在施工中經常出現，如熱斑、隱裂和功率衰減等，這些質量問題有的是隱藏在電池板內部，有的在光伏電站運營一段時間后才會發生，下面針對這些問題進行詳細闡述。

1.1熱斑形成原因及檢測方法

光伏組件熱斑形成的原因是：在經歷長時間的陽光照射下，部分電池片會受到遮擋而導致無法工作，這時被遮蓋的部分溫度遠遠大于沒有被遮蓋的部分，如果時間多長，就會因為溫度過高而出現燒壞的暗斑。除去外在原因，光伏組件熱斑的形成還有兩個內在原因，分別是內阻和電池片形成的自身暗電流。而在施工前進行熱斑耐久試驗，主要是為確定光伏組件承受熱斑加熱效應的能力。通過制定相應的時間和過程對光伏組件進行檢測，用以其能夠在規定的條件下長期使用。在檢測時，采用的儀器有：外線熱像儀，它可以利用發出的紅外線通過熱圖顯示被測目標溫度及其分布。

1.2隱裂形成原因及檢測方法

光伏施工中使用的電池片中出現細小裂紋就是隱裂，它會加速電池片功率的衰減，嚴重還會影響光伏組件的使用壽命，因為隱裂可能會造成機械載荷不斷擴大，而導致開路性破壞。除此之外，隱裂也是導致熱斑效應的一個重要因素。但是隱裂的產生不是單一因素作用，而是由于多方面原因共同作用造成的，其中最主要的幾個因素就是組件受力不均勻，在運輸過程中發生震動，這些都是造成隱裂的關鍵因素。因此光伏組件在出廠前會進行嚴格的檢測，一般會使用EL檢測儀進行檢測。這個儀器利用晶體硅的電致和高分辨率的CCD相機獲取圖像，通過圖像來判斷組件的缺陷。通過圖像，可以看出光伏組件有無隱裂、虛焊、斷柵等質量問題。

1.3功率衰減分類及檢測方法

光伏組件功率會光照時間的增長，出現輸出功率下降的現象。但是其衰減現象并不是一成不變的，我們一般分為三類：由于破壞性因素導致的組件功率衰減；在組件初始運行時的光照不足引起的衰減；光伏組件使用時間過長導致的老化衰減。在第一類中，破壞性因素還可分為可控制的衰減和不可控制衰減，而第二類和第三類是光伏組件施工過程中遇到的制作工藝不夠精良的問題，需要不斷提高施工水平，以防止功率衰減。在施工時，可以通過光伏組件特性曲線測試儀檢測光伏組件功率的衰減。

2.光伏組件安裝質量控制

光伏組件安裝質量控制是對光伏施工全過程的質量把控，他的有效實施，對光伏施工的安全施工提供可有力的保障，所以需要通過科學的管理辦法。首先要降低人為損壞組建的概率，其次在光伏組件的運輸過程中，要確認數量是夠正確，外包裝有無變形、損壞和劃痕等破壞，一旦發現問題，要做好相關記錄。在到達目的地進行裝卸前，要對卸車人員進行安全交底和技術培訓，并檢查卸車人員的安全裝備是否配備齊全；檢查卸貨的起重機械是否工作正常；并檢查其各個零部件是否完好。

2.1光伏組件倒運

通過機械設備將整箱光伏組件運輸到組件進行施工的地點。光伏組件在倒運過程中，需要將車速穩定在一定范圍內，防止組件在裝卸和運輸途中出現碎裂現象。在裝卸過程中，光伏支架應該擺放到平整的地面上，就算是在施工現場，已開箱光伏組件也需要保證正面朝上水平放置，光伏組件是嚴禁斜放或懸空的，因此在底部需要有木制托盤或電池板的包裝物，嚴禁杜絕電池板引出線及插頭擠壓扯拽的現象發生，同時嚴禁將組件直接暴露在太陽光下。若業主方或施工方對組件關鍵參數有疑問，可進行第三方報檢，監理單位負責見證取樣。

2.2光伏組件安裝

光伏組件施工的工程量極大，所以極容易出現問題，所以施工前的準備工作必不可少，在光伏組件安裝前必需要進行開箱驗收工作，并且要對光伏組件標識進行詳細檢查，在檢查過程中，要確定產品型號及參數是否符合施工要求，并且要確認光伏組件沒有明顯的碰撞和劃痕，外觀正常良好。除此之外，還需要進行性能測試，如對光伏組件進行開路電壓、短路電流測試，這些測試都是為了確保光伏組件常規性能的正常，嚴格保障了組件安裝前產的品質。另外，光伏組件在運抵施工現場后，還需要進行抽樣檢查，要將其送至專業檢測機構進行檢驗，這也是組件質量控制的重要環節。

2.3光伏組件安裝的注意事項

在光伏組件安裝過程中，由于其自身的復雜性，一定要嚴格按照規范進行施工，并且要格外注意以下幾條：滿足同一尺寸和規格型號的條件下，光伏組件才可以串聯；如果遇到下雨、下雪或大風這樣的惡劣天氣，嚴禁進行光伏施工；同一片光伏組件連接線的正、負極快速插頭嚴禁對接；光伏組件背板一旦出現破損，要馬上停止使用并進行更換；嚴禁踩踏電池板和其他銳器敲打、碰撞組件，以免造成組件損壞或人身傷害；組件在搬運過程中要輕拿輕放，避免受到大的震動，而造成光伏組件隱裂；在施工過程中，要安裝上部電池板時，注意在搬運過程中電池板邊框劃傷已經安裝好的電池板；嚴禁安裝工人使用工具隨意在電池板上和光伏組件串的金屬帶電部位進行觸摸，以免造成損壞。

2.4監理單位在驗收時應提供、準備的檔案資料

在進行光伏施工時，除了施工單位要加強質量管理，監理單位也需要做好監理工作，并在驗收時要求施工單位提交詳細的報告。其中以下三個為主要資料：光伏工程監理資料；光伏工程質量缺陷備案表；光伏工程建設監理工作報告。

3.結束語

光伏組件產品質量及安裝質量所引發的連鎖反應已引起越來越多組件廠家、建設單位的關注和重視，為保證光伏電站高效穩定運行，從管理層面系統梳理光伏電站組件安裝質量控制有效措施并落實執行勢在必行。同時，伴隨著國內光伏電站市場的日益成熟，光伏電站施工質量管理思路也將向“以施工現場為主體，以綜合預防為前提，以過程控制為核心，以持續改進為目的”的方向轉變。

參考文獻：

[1]王亞川，李英劍，闞超.晶硅太陽能電池組件主柵分層問題的分析與研究[J].電子技術與軟件工程.2016（21）.

[2]唐蕾蕾.光伏組件質量問題分析及安裝質量控制[J].同行.2016（10）.

[3]樊斌，吳昊，杜玉泉.光伏組件智能接線盒設計探析[J].農村經濟與科技.2016（06）.

[4]邢合萍，路濤，施江鋒.分布式光伏發電系統用組件防火性能測試評估技術研究與探討[J].太陽能.2016（02）.endprint