光伏组件质量问题大盘点及预防措施

光伏组件质量问题大盘点及预防措施光伏组件质量问题一直以来都是用户关心的重点， 今天就来盘点一下光伏组件较为常见的质量问题，及避免出现问题的预防措施。其实很多质量问题隐藏在光伏组件内部， 或者是光伏电站运营一段时间后才发生，在光伏系统安装验收时难以识别，需借助专业设备进行检测。在 2007 年经过国家质检总局批准设立国家太阳能光伏产品质量监督检验中心 （ CPVT） ， 拥有一支由教授级高工带领的、以博士和硕士为主体的高素质光伏检测研究团队，设备固定资产投资超过一亿元， 检测办公面积 12000 平方米， 具备光伏原辅材料、光伏部件、 光伏组件、 光伏电站等光伏全产业链产品检测研究能力， 能够为光伏生产商提供所有市场准入的一站式认证服务。一、蜗牛纹1. 蜗牛纹的出现是一个综合的过程， EVA胶膜中的助剂、电池片表面银浆构成、电池片的隐裂以及体系中水份的催化等因素都会对蜗牛纹的形成起促进作用， 而蜗牛纹现象的出现也不是必然，而是有它偶然的引发因素。 EVA胶膜配方中包含交联剂， 抗氧剂， 偶联剂等助剂， 其中交联剂一般采用过氧化物来引发 EVA树脂的交联， 由于过氧化物属于活性较高的引发剂， 如果在经过层压后交联剂还有较多残留的话，将会对蜗牛纹的产生有引发和加速作用。2.EVA 胶膜使用助剂都有纯度的指标，一般来说纯度要求要在 99.5%以上。助剂中的杂质主要是合成中的副产物以及合成中的助剂残留， 以小分子状态存在， 沸点较高， 无法通过层压抽真空的方法从体系中排除， 所以助剂如果纯度不高， 那么这些杂质也将会影响 EVA胶膜的稳定性，可能会造成蜗牛纹的出现。组件影响：1. 纹路一般都伴随着电池片的隐裂出现。2. 电池片表面被氧化。3. 影响了组件外观。预防措施：1.VA 胶膜使用符合纯度指标的助剂。2. 安装过程中对组件的轻拿轻放有足够认识。二、 EVA脱层1. 交联度不合格 . （如层压机温度低，层压时间短等）造成。2.EVA、玻璃、背板等原材料表面有异物造成。3.EVA原材料成分（例如乙烯和醋酸乙烯）不均导致不能在正常温度下溶解造成脱层。4. 助焊剂用量过多，在外界长时间遇到高温出现延主栅线脱层。组件影响：1. 脱层面积较小时影响组件大功率失效。 当脱层面积较大时直接导致组件失效报废。预防措施：1. 严格控制层压机温度、时间等重要参数并定期按照要求做交联度实验 , 并将交联度控制在 85%± 5%内。2. 加强原材料供应商的改善及原材检验。3. 加强制程过程中成品外观检验。4. 严格控制助焊剂用量，尽量不超过主栅线两侧 0.3mm。三、硅胶不良导致分层 &电池片交叉隐裂纹1. 交联度不合格，如层压机温度低，层压时间短等造成。2.EVA、玻璃、背板等原材料表面有异物造成。3. 边框打胶有缝隙， 雨水进入缝隙内后组件长时间工作中发热导致组件边缘脱层4. 电池片或组件受外力造成隐裂。组件影响：1. 分层会导致组件内部进水使组件内部短路造成组件报废。2. 交叉隐裂会造成纹碎片使电池失效，组件功率衰减直接影响组件性能。预防措施：1. 严格控制层压机温度、时间等重要参数并定期按照要求做交联度实验。2. 加强原材料供应商的改善及原材检验。3. 加强制程过程中成品外观检验。4. 总装打胶严格要求操作手法，硅胶需要完全密封。5. 抬放组件时避免受外力碰撞。四、组件烧坏1. 汇流条与焊带接触面积较小或虚焊出现电阻加大发热造成组件烧毁。组件影响：1. 短时间内对组件无影响， 组件在外界发电系统上长时间工作会被烧坏最终导致报废。预防措施：1. 在汇流条焊接和组件修复工序需要严格按照作业指导书要求进行焊接， 避免在焊接过程中出现焊接面积过小。2. 焊接完成后需要目视一下是否焊接 OK。3. 严格控制焊接烙铁问题在管控范围内 (375± 15) 和焊接时间 2-3s 。五、组件接线盒起火1. 引线在卡槽内没有被卡紧出现打火起火。2. 引线和接线盒焊点焊接面积过小出现电阻过大造成着火。3. 引线过长接触接线盒塑胶件长时间受热会造成起火。组件影响：1. 起火直接造成组件报废，严重可能一起火灾。预防措施：1. 严格按照 sop 作业将引出线完全插入卡槽内。2. 引出线和接线盒焊点焊接面积至少大于 20 平方毫米。3. 严格控制引出线长度符合图纸要求，按照 sop 作业 . 避免引出线接触接线盒塑胶件。六、电池裂片1. 焊接过程中操作不当造成裂片。2. 人员抬放时手法不正确造成组件裂片。3. 层压机故障出现组件类片。组件影响：1. 裂片部分失效影响组件功率衰减。2. 单片电池片功率衰减或完全失效影响组件功率衰减。预防措施：1. 汇流条焊接和返工区域严格按照 sop 手法进行操作。2. 人员抬放组件时严格按照工艺要求手法进行抬放组件。3. 确保层压机定期的保养 . 每做过设备的配件更换都要严格做好首件确认 OK 后在生产。4.EL 测试严格把关检验 , 禁止不良漏失。七、电池助焊剂用量过多1. 焊接机调整助焊剂喷射量过大造成。2. 人员在返修时涂抹助焊剂过多导致。组件影响：1. 影响组件主栅线位置 EVA脱层。2. 组件在发电系统上长时间后出现闪电纹黑斑， 影响组件功率衰减使组件寿命减少或造成报废。预防措施：1. 调整焊接机助焊剂喷射量 . 定时检查。2. 返修区域在更换电池片时请使用指定的助焊笔 , 禁止用大头毛刷涂抹助焊剂。八、虚焊、过焊1. 焊接温度过多或助焊剂涂抹过少或速度过快会导致虚焊。2. 焊接温度过高或焊接时间过长会导致过焊现象。组件影响：1. 虚焊在短时间出现焊带与电池片脱层，影响组件功率衰减或失效。2. 过焊导致电池片内部电极被损坏， 直接影响组件功率衰减降低组件寿命或造成报废。预防措施：1. 确保焊接机温度、助焊剂喷射量和焊接时间的参数设定 . 并要定期检查。2. 返修区域要确保烙铁的温度、焊接时间和使用正确的助焊笔涂抹助焊剂。3. 加强 EL检验力度，避免不良漏失下一工序。九、焊带偏移或焊接后翘曲破片1. 焊接机定位出现异常会造成焊带偏移现象。2. 电池片原材主栅线偏移会造成焊接后焊带与主栅线偏移。3. 温度过高焊带弯曲硬度过大导致焊接完后电池片弯曲。组件影响：1. 偏移会导致焊带与电池面积接触减少，出现脱层或影响功率衰减。2. 过焊导致电池片内部电极被损坏， 直接影响组件功率衰减降低组件寿命或造成报废。3. 焊接后弯曲造成电池片碎片。预防措施：1. 定期检查焊接机的定位系统。2. 加强电池片和焊带原材料的来料检验。十、组件钢化玻璃爆和接线盒导线断裂1. 组件在搬运过程中受到严重外力碰撞造成玻璃爆破。2. 玻璃原材有杂质出现原材自爆 . 。3. 导线没有按照规定位置放置导致导线背压坏。组件影响：1. 玻璃爆破组件直接报废。2. 导线损坏导致组件功率失效或出现漏电连电危险事故。预防措施：1. 组件在抬放过程中要轻拿轻放 . 避免受外力碰撞。2. 加强玻璃原材检验测试。3. 导线一定要严格按照要求盘放 . 避免零散在组件上。十一、气泡产生1. 层压机抽真空温度时间过短，温度设定过低或过高会出现气泡。2. 内部不干净有异物会出现气泡。3. 上手绝缘小条尺寸过大或过小会导致气泡。组件影响：1. 组件气泡会影响脱层 . 严重会导致报废。预防措施：1. 层压机抽真空时间温度参数设定要严格按照工艺要求设定。2. 焊接和层叠工序要注意工序 5s 清洁。3. 绝缘小条裁切尺寸严格要求进行裁切和检查。十二、热斑和脱层1. 光伏组件热斑是指组件在阳光照射下， 由于部分电池片受到遮挡无法工作， 使得被遮盖的部分升温远远大于未被遮盖部分，致使温度过高出现烧坏的暗斑。2. 光伏组件热斑的形成主要由两个内在因素构成，即内阻和电池片自身暗电流。热斑耐久试验是为确定太阳电池组件承受热斑加热效应能力的检测试验。 通过合理的时间和过程对太阳电池组件进行检测， 用以表明太阳电池能够在规定的条件下长期使用。 热斑检测可采用红外线热像仪进行检测， 红外线热像仪可利用热成像技术，以可见热图显示被测目标温度及其分布。3. 脱层层压温度、时间等参数不符合标准造成。组件影响：1. 热斑导致组件功率衰减失效或者直接导致组件烧毁报废。2. 脱层导致组件功率衰减或失效影响组件寿命使组件报废。预防措施：1. 严格按照返修 SOP要求操作 , 并注意返修后检查注意 5s。2. 焊接处烙铁温度焊焊机时间的控制要符合标准。 , 3. 定时检查层压机参数是否符合工艺要， 同时要按时做交联度实验确保交联度符合要求 85%± 5%。十三、 EVA脱层1. 交联度不合格 . （如层压机温度低，层压时间短等）造成。2.EVA、玻璃、背板等原材料表面有异物造成。3.EVA原材料成分（例如乙烯和醋酸乙烯）不均导致不能在正常温度下溶解造成脱层。组件影响：1. 脱层会导致组件内部进水使组件内部短路造成组件失效至报废。预防措施：1. 严格控制层压机温度、 时间等重要参数并定期按照要求做交联度实验。 确保交联度符合要求 85%± 5%。2. 加强原材料供应商的改善及原材检验。3. 加强制程过程中成品外观检验。十四、低效1. 低档次电池片混放到高档次组件内（原材混料 / 或制程中混料）。组件影响：1. 影响组件整体功率变低，组件功率在短时间内衰减幅度较大。2. 低效片区域会产生热班会烧毁组件。预防措施：1. 产线在投放电池片时不同档次电池片做好区分，避免混用 , 返修区域的电池片档次也要做好标识，避免误用。2.EL 测试人员要严格检验，避免低效片漏失。十五、硅胶气泡和缝隙1. 硅胶气泡和缝隙主要是硅胶原材内有气泡或气枪气压不稳造成。2. 缝隙主要原因是员工手法打胶不标准造成。组件影响：1. 有缝隙的地方会有雨水进入，雨水进入后组件工作时发热会造成分层现象。预防措施：1. 请原材料厂商改善 ,IQC 检验加强检验。2. 人员打胶手法要规范。3. 打完胶后人员做自己动作，清洗人员严格检验。十六、漏打胶1. 人员作业不认真 , 造成漏打胶。2. 产线组件放置不规范，人员拉错产品流入下一工序。组件影响：1. 未打胶会进入雨水或湿气造成连电组件起火现象。预防措施：1. 加强人员技能培训，增强自检意识。2. 产线严格按照产品三定原则摆放 , 避免误用。3. 清洗组件和包装处严格检验 , 避免不良漏失。十七、引线虚焊1. 人员作业手法不规范或不认真 , 造成漏焊。2. 烙铁温度过低、过高或焊接时间过短造成虚焊。组件影响：1. 组件功率过低。2. 连接不良出现电阻加大，打火造成组件烧毁。预防措施：1. 严格要求操作人员执行 SOP操作，规范作用手法。2. 按时点检烙铁温度，规范焊接时间。十八、接线盒硅胶不固化1. 硅胶配比不符合工艺要求造成硅胶不固化。2. 出胶孔 A 或 B 胶孔堵住未出胶造成不固化。组件影响：1. 硅胶不固化胶会从线盒缝隙边缘流出， 盒内引线会暴露在空气中遇雨水或湿气会造成连电使组件起火现象。预防措施：1. 严格按照规定每小时确认硅胶表干动作。2. 定时确认硅胶配比是否符合工艺要求。3. 清洗工序要严格把关确保硅胶 100%固化 OK。十九、 EVA小条变黄1.EVA小条长时间暴露在空气中，变异造成。2.EVA受助焊剂、酒精等污染造成变异。3. 与不同厂商 EVA搭配使用发生化学反应。组件影响：1. 外观不良客户不接受。2. 可能会造成脱层现象。预防措施：1.EVA开封后严格按照工艺要求在 12h 内用完 , 避免长时间暴露在空气中。2. 注意料件放置区域的 5s 清洁，避免在加工过程中受污染。3. 避免与非同厂家家的 EVA搭配使用。二十、组件色差1. 组件色差为原材料加工时镀膜不均匀造成。2. 焊接机在投放电池片未按照颜色区分投放造成。3. 返修区域未做颜色区分确认造成混片色差。组件影响：1. 影响组件整体外观 . 造成投诉。预防措施：1. 反馈给原材料改善 . 并对来料做严格检验卡管。2. 焊接机在投料时严格要求做颜色区分投放避免混片。3. 返修区域做好电池片颜色等级的标识， 返工时和返工后做自己动作， 避免用错片子造成色差。二十一、功率衰减分类及检测方法1. 光伏组件功率衰减是指随着光照时间的增长， 组件输出功率逐渐下降的现象。光伏组件的功率衰减现象大致可分为三类： 第一类， 由于破坏性因素导致的组件功率衰减；第二类，组件初始的光致衰减；第三类，组件的老化衰减。组件影响：1. 组件输出功率逐渐下降。预防措施：1. 加强光伏组件卸车、倒运、安装质量控制2. 光伏组件功率衰减测试可通过光伏组件 I-V 特性曲线测试仪完成。二十二、网状隐裂1、隐裂是指电池片中出现细小裂纹，电池片的隐裂会加速电池片功率衰减，影响组件的正常使用寿命， 同时电池片的隐裂会在机械载荷下扩大， 有可能导致开路性破坏，隐裂还可能会导致热斑效应。2、 隐裂的产生是由于多方面原因共同作用造成的， 组件受力不均匀， 或在运输、倒运过程中剧烈的抖动都有可能造成电池片的隐裂。光伏组件在出厂前会进行EL成像检测，所使用的仪器为 EL检测仪。该仪器利用晶体硅的电致发光原理，利用高分辨率的 CCD相机拍摄组件的近红外图像，获取并判定组件的缺陷。 EL检测仪能够检测太阳能电池组件有无隐裂、 碎片、 虚焊、 断栅及不同转换效率单片电池异常现象。组件影响：1. 网状隐裂会影响组件功率衰减。2. 网状隐裂长时间出现碎片，出现热斑等直接影响组件性能。预防措施：1. 在生产过程中避免电池片过于受到外力碰撞。2. 在焊接过程中电池片要提前保温（手焊）烙铁温度要符合要求。3.EL 测试要严格要求检验。