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太阳能电池组件常见质量问题案例分析

时间:2022-11-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:为了提前了解组件生产中常见的质量问题,这里我们对太阳能电池组件常见质量问题进行简单介绍,便于了解太阳能电池组件常见质量问题,从而在工作中采取措施,减少组件故障率,提高生产效率,降低成本。堆锡会影响组件层压质量,易造成组件破片。层压后组件内气泡会影响组件外观及使用寿命。EVA发黄会造成透光率下降,影响组件采光,影响电性能及使用寿命。

为了提前了解组件生产中常见的质量问题,这里我们对太阳能电池组件常见质量问题进行简单介绍,便于了解太阳能电池组件常见质量问题,从而在工作中采取措施,减少组件故障率,提高生产效率,降低成本。

1.电池片色差

电池片色差如图5-2所示。电池片存在色差会影响组件整体外观。其产生的原因可能是分选失误,在分选时应注意从同一角度看电池片颜色(正视)。电池片色差也可能是其他工序换片时造成。因此,要求由专人负责换片,以破片换好片时尤其要注意电池片颜色,以减少此类问题的出现。

2.电池片缺角

电池片缺角如图5-3所示。电池片缺角会影响组件整体外观、使用寿命及电性能等。产生的原因可能是标准不明确或是焊接收尾打折太深或离电池片太近。

图5-2 电池片色差

图5-3 电池片缺角

3.电池片栅线印刷问题

电池片栅线印刷问题如图5-4所示。电池片栅线印刷错误会影响组件外观及电性能,具体分为主栅线缺失、细栅线缺失和栅线重复印刷三类问题。

图5-4 电池片栅线印刷问题

4.电池片表面脏

电池片表面脏如图5-5所示。电池片表面脏会影响组件使用寿命。可能是由于裸手接触原材料,残留汗液造成;也可能是由于电池片制作过程没有清洗干净;或是由于工作台面有污染物,粘在电池片上。

5.焊接不良

焊接不良分为多种情况:

①虚焊。虚焊会影响组件电性能及使用寿命。可能造成的原因包括烙铁头不良;电烙铁温度不均衡;电烙铁焊接温度低;焊接力度轻、焊接速度快;电池片主栅线氧化;涂锡带或助焊剂可焊性不好;涂锡带、电池片或助焊剂储存过期;涂锡带锡层薄。在生产过程应注意避免此类问题的出现。

②过焊。过焊也会影响组件电性能及使用寿命。可能造成的原因包括电烙铁焊接温度过高;焊接力度重或焊接速度慢;重复焊接;材料可焊性不好;电烙铁温差大。

③侧焊。侧焊也会影响组件电性能及使用寿命。可能造成的原因包括焊接手势不对;烙铁头不平;涂锡带厚度不均匀。

④堆锡。堆锡会影响组件层压质量,易造成组件破片。可能造成的原因包括焊接力度太重;焊接收尾处没有将焊锡带走;涂锡带表面锡层溶化速度过快。

⑤焊花。焊花会影响组件外观。可能造成的原因包括串焊力度太重;串焊时烙铁温度过高;串焊模板槽深不够,如图5-6所示。

图5-5 电池片表面脏

⑥焊接偏移。焊接偏移如图5-7所示,它会影响组件外观、电性能及使用寿命。可能造成的原因包括互联条太软;互联条扭曲变形;焊接手势不对。

图5-6 焊花

图5-7 焊接偏移

⑦脱焊。脱焊会影响组件电性能及使用寿命。可能造成的原因包括焊接手势太轻或速度太快;烙铁焊接温度太低;没有浸泡助焊剂;电池片或涂锡带可焊性不够。

6.异物

组件中有异物会影响组件整体外观、电性能和使用寿命。产生的原因包括生产现场控制不当、工作台面未能保持整洁;车间内有员工整理头发;工作时没有按照要求戴工作帽、穿工作服;工作人员的责任心不强;个别员工戴围巾进入操作现场;随便让无关人员进出车间。

7.电池片氧化

电池片氧化会影响组件外观、使用寿命及电性能。产生的原因包括电池片裸露空气中时间过长,应注意调整工序间的生产均衡;加助焊剂焊接后没有清洗,导致氧化,应注意焊接后将助焊剂清洗干净;电池片来料时间太长,保存条件不符合要求,在开封后未能及时用完,应注意先来先用,保持仓储环境。

8.EVA未溶

EVA未溶会影响组件外观、电性能及使用寿命。可能造成的原因包括EVA自身问题(EVA收缩过大、厚度不均匀),此时应更换EVA;没有找到合适的工艺参数(温度高、层压时间长、上室压力大等),此时应试验合适的层压参数。

9.层压后组件内气泡

层压后组件内气泡会影响组件外观及使用寿命。可能造成的原因包括EVA过保质期,应注意仓库先进先出原则,领料时注意查看进货时间;EVA保管不善而受潮,应注意改善仓储环境;EVA熔点过高;橡胶毯有裂痕或破损;下室不抽真空;不层压导致或层压压力小;层压机密封圈破损;真空速率达不到;工艺参数不符(抽真空时间短、层压温度高),将参数调试合适;EVA上沾有酒精未完全挥发,应注意待EVA上的酒精完全挥发再使用;电池片上残留助焊剂和EVA起反应,应注意将电池片上的助焊剂清洗干净;互联条上的涂层(金属漏洞);焊接工艺问题(虚焊)导致;玻璃和EVA边缘受到污染;绝缘层的结构问题(不是所有背材都能做绝缘条);异物导致气泡。

10.焊接破片

焊接破片会影响组件外观、电性能及使用寿命。可能造成的原因包括电池片自身隐裂;互联条太硬,不同电池片应用不同规格的互联条;焊接手势太重,平时要以正确的方式多加练习,找到合适的手势;电烙铁温度过高,应找到合适工艺参数,通过大量试验、生产;堆锡;电池片焊好后积压过多;焊接收尾处打折太深或离电池片太近。

11.层压后破片

层压后破片如图5-8所示。层压后破片会影响组件外观、电性能及使用寿命。可能造成的原因包括电池片自身隐裂,叠层应在灯光下仔细检查;焊接时打折过重导致电池片隐裂,应调整焊接方法;层压前,操作人员抬组件时压倒电池片,进料时不注意,抬组件时应护住四角,不要压到背板上;异物、锡渣、堆锡在电池片上导致层压后破片,应保持工作台面整洁、各自工序自检、互检;上室压力过大经常出现破片而且在同一位置,应定时检查层压机,调整层压参数;互联条太硬,应选择合适的互联条;叠层人员剪涂锡带时用力过大,电池片产生隐裂,应注意手势及力道;充气速度不合适,应调节充气速度;叠层人员在倒电池串时产生碰撞,导致电池片隐裂;引出线打折压破。

12.EVA交联度不符合要求

EVA交联度不符合要求会影响组件使用寿命。可能造成的原因包括机器温度过高或过低,应调试合适的温度和层压时间;层压时间过长或短;机器温度不均衡经常点温或加注导热油;EVA自身交联剂质量问题;EVA储存不当,受光或受热。

13.EVA脱层

EVA脱层影响组件使用寿命。可能造成的原因包括玻璃内部不干净,应将玻璃预先清洗;EVA自身问题;层压时间过短或没有层压,应检查设备或延长层压时间;冷热循环后EVA脱层,配方不完善。

14.EVA发黄

EVA发黄如图5-9所示。EVA发黄会造成透光率下降,影响组件采光,影响电性能及使用寿命。可能造成的原因包括EVA自身问题;EVA与背材之间的搭配性不协调;EVA与玻璃之间的搭配性不协调;EVA与硅胶之间的搭配性不协调。

15.层压后组件位移

层压后组件位移影响组件外观、电性能及使用寿命。可能造成的原因包括串与串之间位移,叠层时没有固定好,间隙不均匀,串焊时应尽量焊在一条直线上;汇流条位移,可能由于层压抽真空造成,可考虑分段层压(有些层压机有此功能),也可能是由于互联条太软造成,需要更换合适的互联条;整体位移,没有固定或层压放置组件时有倾斜,仔细检查有无固定,往层压机上放置时注意不要倾斜。

16.焊带发黄发黑

焊带发黄发黑如图5-10所示。焊带发黄发黑影响组件整体外观、电性能及组件使用寿命。可能造成的原因包括助焊剂的腐蚀性强或焊带自身抗腐蚀性不强;EVA的配方体系与焊带不符;焊带表面镀层的致密程度不够。

图5-8 层压后破片

图5-9 EVA发黄

图5-10 焊带发黄

17.背板划伤

背板划伤影响组件外观及使用寿命。可能造成的原因包括层压后抬放、修边、装框、测试、清洗及包装都有可能;装框拆框导致,拆框时应注意保护背板;背板本身存在划伤,裁剪时应注意检查及叠层时检查。

18.背板褶皱

背板褶皱如图5-11所示。背板褶皱影响组件外观。可能造成的原因包括层压过程导致,此时应检查设备温度过高;EVA收缩率大,此时应更换参数;背板自身质量软,此时应更换背板或调整参数。

19.背板鼓包

背板鼓包影响组件外观。大量鼓包出现在片与片之间,可能是EVA收缩率大,此时应检查该批次EVA;如果是互联条质地软造成,此时应更换合适的互联条。

20.背板脱层

背板脱层影响组件使用寿命,可能造成的原因有背板的毛面部分黏结效果不好,此时应更换背板;上室压力小,应注意调整层压设置参数;如果是因为不层压导致,此时应检查设备;如果因为EVA的黏结强度不够,此时应调整参数或更换EVA;如果组件太热时修边或用手拉角,也可能造成背板脱层,应注意组件应冷却到室温再修边,在组件热的时候,禁止用手拉组件的角。

21.背板凹坑

图5-11 背板褶皱

图5-12 背板凹坑

背板凹坑如图5-12所示。背板凹坑影响组件外观、电性能及使用寿命。可能造成的原因包括EVA粘在橡胶毯上,应检查橡胶毯,及时清理;若因为高温布没有清理干净,应仔细清洗高温布(正反面及上大布的正反面);上室粘有其他硬物。

22.背板起泡

背板起泡影响组件外观及使用寿命。可能造成的原因包括电池片背膜引起;3M胶带引起,可能由于3M胶带质量不好;返工次数太多或时间长,则应减少返工,调整返工层压参数;层压之后在电池片背面有气泡,经过一段时间后产生,则应注意背板,仔细检查。

23.背板自身脱层

背板自身脱层影响组件外观及使用寿命。可能造成的原因是背板自身的黏结强度不够或背板耐热不够。

24.玻璃表面划伤

玻璃表面划伤如图5-13所示。玻璃表面划伤影响组件外观、使用寿命及安全性能。可能造成的原因包括抬玻璃时两块玻璃摩擦,玻璃之间应有隔离物,抬时应注意平拿平放;叠层时摩擦造成,应注意在叠层台上要有垫子撑起玻璃;刀片划伤,则注意刀尖不要在玻璃上划、清洗注意刀尖磨损程度,及时更换;装框拆框时导致,拆框时应将组件用缓冲物垫好、并用气枪将玻璃表面的沙粒吹干净;测试后汇流条打折导致摩擦,应将汇流条处用胶带粘起来或垫缓冲物;层压返工时摩擦尽量减少;玻璃本身有划伤没有检出,叠层前、层压前应仔细检查。

25.玻璃内部划伤

玻璃内部划伤影响组件外观及电性能。可能造成的原因包括层压返工时刀片划伤,则注意刀片的角度;抬玻璃时两片玻璃摩擦,玻璃之间应有隔离物,应注意抬玻璃时要平拿平放;玻璃自身存在划伤(包括内部)。

26.测不出功率

可能造成的原因包括组件整体正负极接反,应检查是否接线盒没有夹好或二极管全部装反。

27.功率低

功率低可能的原因包括破片,应注意在层压前后和装框前检查电池片是否有破片;个别电池串正负极接反,因此要求叠层人员细心和有责任心;组件被流转单或其他物体遮挡住;标准件没有校准好,此时应重新校准标准件;组件温度高,应降低组件温度及室内温度;氙灯光源不够,此时应更换氙灯;二极管个别装反。

28.I-V曲线异常

I-V曲线异常可能的原因包括组件中存在破片;电池片中高低挡(电流)混用,生产过程中应禁止高低挡混用;电流电压修正参数不符,此时应重新修正参数;检测设备出现故障。

29.型材问题

型材问题会影响组件外观及使用寿命。可能造成的原因包括型材划伤,可能由于来料检查不仔细,装框清洗包装过程中划伤;型材拼接有出入,可能由于加工时尺寸没有控制好,产生误差;型材变形,可能由于型材加工过程中没有拉直,型材的硬度不够。

30.型材与组件接缝处漏缝

型材与组件接缝处漏缝影响组件外观及使用寿命。常见问题包括上表面有缝,可能由于没有将硅胶溢出,或没有将型材内部硅胶充足;反面有缝,可能由于补胶没有补好或硅胶与背板之间黏结性不好,应检验硅胶与背板之间的黏结性。

31.接线盒问题

接线盒问题会影响组件电性能及使用寿命。常见问题包括密封圈脱落,水汽易从盒盖渗入,造成组件短路;盒盖脚断掉,可能由于安装不牢,易被拉掉,水汽易渗入;接线盒没有盖紧,安装不牢,易脱落,水汽易渗入;连接插头没有插接到位,和接线端子形成点接触,电阻大,易断路;安装螺丝没有拧紧,引线易脱落,造成断路;正负极接反,系统安装时出现故障。

图5-13 玻璃表面划伤

32.接线盒安装问题

接线盒安装易出现的问题包括位移,位移后,边缘硅胶变少,易渗水,因此生产时接线盒放上后先不要按紧,装好引线并用角尺校准后再按紧,如盒子高于型材,四角要垫高;接线盒底部硅胶少,可能由于黏结不好,打胶不均匀,易渗水,应注意注胶方式、胶量及安装方式。

33.接线盒安装引线问题

接线盒安装引线出现问题包括汇流条上有胶带,会导致绝缘过热,引起氧化及其他反应;引出线根部密封,水汽易沿着汇流条渗入组件内部;插入接线端子内的汇流条尺寸过窄、过短,通电面积减少,电阻加大,易导致过流,发热,长时间使用易烧坏接线端子;汇流条插入接线端子后过紧,无热胀冷缩的余地,反复如此,电阻会变大,长期使用可能会断。

34.标签问题

标签出现的问题包括贴斜,影响美观;有气泡,长期使用,气泡会增大,最终会脱落;标签破,外观标志不美观;没有安装说明书,资料不完整;标签不正确,会给客户造成误导。

35.包装

包装出现的问题包括包装盒变形,纸箱承重不够,上面组件的重量基本压在最下面组件,易将组件压破;缠绕膜破损,在运输过程中的安全性受到影响,防水性能也受到影响;护角保护不到位,运输时安全受到影响;打包带松、包装不牢,包装带松紧度不好或包装时没有靠紧包装机的靠山;缠绕膜没有拉紧,安全受到影响,整堆组件易倒塌。

36.硅胶问题

硅胶问题包括硅胶固化后发黄,硅胶与EVA的搭配性不协调;硅胶固化后与背板不黏结,硅胶与背板不融合;硅胶固化后与接线盒不黏结;在使用中,胶枪停下之后,硅胶仍在溢出,气源压力过大,硅胶底部固化,硅胶四周固化。

37.玻璃自爆

玻璃自爆如图5-14所示。玻璃自爆可能造成的原因包括玻璃自身热应力不够;玻璃本身内部有杂质颗粒;玻璃钢化程度不够;加热板不平;加热板上有硬物;堆放不规范;组件放置数量过多。

图5-14 玻璃自爆

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