作為光伏電站中重要的設備，組件出現各種問(wèn)題的頻率相對較高，有些可以修復，有些不能修復。在由中國光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )和光伏人員主辦的第四屆光伏發(fā)電運營(yíng)及后服務(wù)研討會(huì )上，Intertek天祥集團大客戶(hù)經(jīng)理馬召寧總結分享了光伏組件的常見(jiàn)問(wèn)題和修復情況，并根據馬召寧的演講進(jìn)行了整理。

  總結組件常見(jiàn)問(wèn)題

  ——電池片常見(jiàn)問(wèn)題

  組件表面網(wǎng)狀隱裂的主要原因是電池板在焊接或搬運過(guò)程中受到外力的影響，或者電池板在低溫下未預熱，在短時(shí)間內突然膨脹，導致隱裂。網(wǎng)狀隱裂會(huì )影響組件功率的衰減，長(cháng)時(shí)間后碎片和熱點(diǎn)的出現會(huì )直接影響組件的性能。

  電池表面網(wǎng)狀隱裂紋的質(zhì)量問(wèn)題需要手動(dòng)檢查才能發(fā)現。一旦表面網(wǎng)狀隱裂紋出現，三四年后將大面積出現。從肉眼看，前三年很難看到網(wǎng)狀隱裂紋。現在，熱點(diǎn)圖像通常通過(guò)無(wú)人機拍攝來(lái)測量熱點(diǎn)組件EL會(huì )發(fā)現隱裂已經(jīng)產(chǎn)生。

  電池片裂紋一般由焊接過(guò)程中操作不當、人員提升技術(shù)不正確或層壓機故障引起。裂紋部分故障、單片電池片功率衰減或完全故障會(huì )影響組件功率衰減。

  現在大多組件廠(chǎng)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)節組件EL。首先，從組件廠(chǎng)發(fā)貨到現場(chǎng)后EL圖像保證組件廠(chǎng)在運輸過(guò)程中無(wú)隱裂；其次，安裝后進(jìn)行測量EL，確保工程安裝過(guò)程中無(wú)隱裂。

  電池片混合一般是低檔電池片混合到高檔組件中(原料混合/ 或在工藝中混合)，容易影響組件整體功率降低，組件功率在短時(shí)間內衰減較大，低效區域會(huì )產(chǎn)生熱點(diǎn)甚燒毀組件。

  由于組件廠(chǎng)通常將100或200塊電池分類(lèi)為一個(gè)功率檔，因此不會(huì )對每個(gè)電池進(jìn)行功率檢查，而是抽樣檢查，這將導致自動(dòng)化裝配線(xiàn)中低檔電池的這一問(wèn)題。目前，通常可以通過(guò)紅外成像來(lái)判斷電池片的混合檔案，但紅外圖像是由混合檔案、隱藏裂紋或其他屏蔽因素引起的，需要進(jìn)一步判斷EL分析。

  閃電線(xiàn)一般是由電池片隱裂或負電極銀漿引起的，EVA 、水蒸氣、空氣和陽(yáng)光的結果，EVA與銀漿不匹配，背板透水性過(guò)高也會(huì )引起閃電紋。閃電線(xiàn)處熱量增加，熱脹冷縮導致電池片隱裂，容易引起組件熱斑，加速組件衰減，影響組件電性能。一些實(shí)際案例表明，當電站不通電時(shí)，組件在外部暴露4年后也會(huì )出現許多閃電紋。雖然功率誤差很小，但是EL圖像還是會(huì )差很多。

  導致PID熱點(diǎn)的原因有很多，如異物堵塞、電池板開(kāi)裂、電池板本身的缺陷、高溫潮濕環(huán)境中光伏逆變器陣列接地造成的光伏組件的嚴重腐蝕和衰退PID。近年來(lái)，隨著(zhù)電池組件工藝的改造和進(jìn)步PID現象很少，但早年的電站無(wú)法保證PID不存在。PID修復需要整體技術(shù)改造，不僅從組件本身，還從逆變器側。

  ——常見(jiàn)的焊帶、匯流條和助焊劑

  焊接溫度過(guò)低或助焊劑涂抹過(guò)少或速度過(guò)快會(huì )導致虛擬焊接，焊接溫度過(guò)高或焊接時(shí)間過(guò)長(cháng)會(huì )導致過(guò)焊。2010年~2015年生產(chǎn)的部件較多，主要是由于中國廠(chǎng)家裝配線(xiàn)設備開(kāi)始從國外進(jìn)口到本地化，當時(shí)企業(yè)工藝標準較低，導致期間生產(chǎn)的部件質(zhì)量較差。

  虛擬焊接會(huì )導致焊帶和電池板在短時(shí)間內脫層，影響組件功率衰減或故障；過(guò)度焊接會(huì )損壞電池板內部電極，直接影響組件功率衰減，降低組件壽命或報廢。

  2015年以前生產(chǎn)的部件經(jīng)常出現大面積焊帶偏移，這通常是由焊機定位異常引起的。偏移會(huì )減少焊帶與電池面積的接觸，導致脫層或影響功率衰減。此外，焊帶過(guò)高的溫度會(huì )導致焊接后電池片彎曲，導致電池片碎片。現在，隨著(zhù)電池片柵線(xiàn)的增加，焊帶寬度越來(lái)越窄，焊機精度越來(lái)越高，焊帶偏移越來(lái)越少。

  匯流條與焊帶接觸面積小或虛擬焊接電阻增加，加熱容易導致組件燒毀，組件在短時(shí)間內嚴重衰減，長(cháng)時(shí)間工作會(huì )燒毀，終導致報廢。目前還沒(méi)有有效的方法來(lái)預防這個(gè)問(wèn)題，因為在應用程序端沒(méi)有實(shí)際的方法來(lái)測量匯流條和焊帶之間的電阻。當表面明顯燒焦時(shí)，只能拆卸和更換組件。

  焊機調整助焊劑噴射過(guò)多或人員在維修過(guò)程中使用過(guò)多的助焊劑會(huì )導致主柵線(xiàn)邊緣變黃，影響組件主柵線(xiàn)的位置EVA脫層，長(cháng)期運行后閃電紋黑斑，影響組件功率衰減，降低組件壽命或報廢。

  ——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（如乙烯和醋酸乙烯）不均勻，導致在正常溫度下無(wú)法溶解。當分層面積較小時(shí)，會(huì )影響組件的大功率故障，當分層面積較大時(shí)，會(huì )直接導致組件故障報廢。EVA脫層一旦產(chǎn)生，是不可修復的。

  EVA脫層在前幾年的組件中比較常見(jiàn)，有的企業(yè)為了降低成本，EVA交聯(lián)度不夠，厚度從0開(kāi)始.5mm降到0.3、0.2mm，未經(jīng)老化實(shí)驗投入工廠(chǎng)使用，導致脫層。

  EVA氣泡的一般原因是層壓機真空溫度時(shí)間過(guò)短，溫度設置過(guò)低或過(guò)高，或內部不干凈，異物也會(huì )出現氣泡。部件氣泡會(huì )影響EVA背板脫層會(huì )導致報廢。這種問(wèn)題通常發(fā)生在組件生產(chǎn)過(guò)程中，如果面積小，可以修復。

  EVA絕緣小條黃變通常是由長(cháng)期暴露在空氣中引起的EVA由于焊劑、酒精等污染，或與不同的制造商EVA化學(xué)反應是由化學(xué)反應引起的。一是客戶(hù)不接受外觀(guān)不好，二是可能導致脫層，縮短組件壽命。

  ——玻璃、硅膠、型材常見(jiàn)問(wèn)題

  涂層玻璃表面膜層的脫落是不可逆轉的。組件廠(chǎng)的涂層工藝一般可以提高組件功率的3%，但在電站運行兩到三年后，會(huì )發(fā)現玻璃表面膜層脫落，脫落不均勻，影響組件玻璃的透氣性，降低組件功率，影響整個(gè)方陣的發(fā)電。由于衰減率和輻照波動(dòng)性誤差不大，在電站運行前幾年很難看到這種衰減，但如果與沒(méi)有脫膜的電站相比，仍然可以看到發(fā)電量的差異。

  硅膠氣泡主要是由于硅膠原料中的氣泡或氣槍壓力不穩定造成的。間隙的主要原因是員工的涂膠方法不標準。硅膠是組件框架與背板和玻璃之間的一層膠膜，將背板與空氣隔離。如果密封不嚴格，組件將直接分層，雨水將進(jìn)入，絕緣不足，泄漏。

  組件框架型材變形也是一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題，一般是由于型材強度不合格，鋁合金框架材料強度下降，直接導致強風(fēng)中光伏板陣的框架脫落或撕裂。型材變形通常發(fā)生在技術(shù)改造過(guò)程中的方陣移動(dòng)過(guò)程中。如果使用安裝孔的組件在裝卸過(guò)程中出現以下問(wèn)題，絕緣將失效，接地連續性不能達到相同的值。

  ——常見(jiàn)的接線(xiàn)盒問(wèn)題

  接線(xiàn)盒火災的發(fā)生率很高，包括導線(xiàn)未卡在卡槽內，導線(xiàn)和接線(xiàn)盒焊點(diǎn)焊接面積過(guò)小，電阻過(guò)大，導線(xiàn)接觸接線(xiàn)盒塑料部件過(guò)長(cháng)，導致火災。接線(xiàn)盒火災直接導致部件報廢，嚴重可能導致火災。

  現在一般來(lái)說(shuō)，大功率雙玻璃組件將分為三個(gè)接線(xiàn)盒，這將會(huì )更好。此外，接線(xiàn)盒也分為半封閉和全封閉，有些燒毀可以修復，有些不能修復。

  在運行和維護過(guò)程中，也會(huì )遇到接線(xiàn)盒灌膠的問(wèn)題。生產(chǎn)不嚴重導致漏膠、人員操作技術(shù)不規范或漏焊不嚴重等。AB如果AB膠配比錯誤，難以固化。使用一年后，打開(kāi)接線(xiàn)盒，發(fā)現所有A膠都蒸發(fā)了，密封性不夠。未涂膠會(huì )進(jìn)入雨水或水分，導致連接部件著(zhù)火。如果連接不良，電阻會(huì )增加，火災會(huì )導致部件燃燒。

  接線(xiàn)盒導線(xiàn)斷裂MC4頭脫落也是一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，由于導線(xiàn)未按規定位置放置，導致壓損或壓損MC四頭機械連接不牢固。導線(xiàn)損壞會(huì )導致部件功率故障或漏電危險事故。MC假頭容易引起電纜著(zhù)火。這種問(wèn)題在現場(chǎng)更容易修復和改造。

  組件的修復和未來(lái)的想法

  在上述組件的各種問(wèn)題中，有些可以修復，可以快速解決故障，減少發(fā)電損耗，有效利用原材料。其中，接線(xiàn)盒，MC4接頭、玻璃硅膠等簡(jiǎn)單維修可在電站現場(chǎng)實(shí)現，由于電站運維人員少，維修量小，但必須熟練了解性能，如更換接線(xiàn)盒，如果切割過(guò)程劃定背板，則需要更換背板，整個(gè)維修將更加復雜。

  電池、焊帶、EVA由于環(huán)境、工藝和設備的限制，背板的問(wèn)題在現場(chǎng)無(wú)法修復，需要在工廠(chǎng)級別進(jìn)行修復。由于大多數維修過(guò)程需要在干凈的環(huán)境中進(jìn)行維修，因此需要拆下框架，切斷背板，通過(guò)高溫加熱切斷有問(wèn)題的電池，后焊接恢復，只能在工廠(chǎng)維修車(chē)間進(jìn)行。

  移動(dòng)組件修復站是未來(lái)組件修復的假設。隨著(zhù)組件功率和工藝的提高，未來(lái)大功率組件的問(wèn)題會(huì )越來(lái)越少，但早年組件的問(wèn)題會(huì )逐漸出現。

  目前，有能力的操作和維護方或組件負責人將為操作和維護專(zhuān)業(yè)人員提供技術(shù)改造能力培訓。大型地面電站一般有工作區和生活區，可提供維修場(chǎng)所，基本配備小型層壓機，大多數操作人員和業(yè)主可承受。然后，在后期，小部分電池板出現問(wèn)題的部件不再直接更換和放置，而是由專(zhuān)門(mén)的員工進(jìn)行維修，這可以在光伏電站相對集中的地區實(shí)現。

  例如，青海共和國有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的組件修復站，負責修復共和國拆除的庫存組件，然后將其送回電站。因為隨著(zhù)組件功率的不斷提高，早年是240W現在功率組件很少，一旦出現問(wèn)題，就不可能使用300W組件更換體現了組件修復的意義。

  利用組件維修站快速解決組件本身的故障和性能，不僅可以降低成本，降低組件備件，提高不同規格和淘汰產(chǎn)品的適應性，還可以減少發(fā)電損失，提高運維效率，有效利用原材料，優(yōu)化退役組件的利用率。