光伏组件质量问题分析及安装质量控制

彭连文

【摘 要】伴随着国内光伏市场的迅猛发展，光伏组件自身产品质量及光伏组件安装质量控制暴露出的问题日益增多。光伏组件热斑、隐裂、功率衰减等质量问题的大量出现对光伏电站高效稳定运行造成重大影响。同时，光伏组件安装过程管理偏粗犷也给光伏电站稳定运行埋下质量隐患。这背离了光伏电站建设的初衷，也引起了建设单位的广泛关注。通过在光伏组件安装环节从管理层面系统梳理组件安装质量控制有效措施，从而保证光伏电站高效穩定运行已成为当前光伏施工领域亟需解决的问题。

【关键词】光伏组件；安装质量；问题措施

导言

光伏组件作为光伏电站的核心设备，具有安装数量大，采购成本高等特点。其电性能和热性能的稳定性决定了光伏电站的发电量多少和电站运行成本投入。伴随着国内光伏市场的快速发展，部分组件厂家超速扩产或建厂投产，造成整个生产链条出现不同层次的质量问题，导致现今低质量光伏组件大比例出现。同时，光伏电站的规模化扩张带来的直接后果是人员流动的频繁以及施工环节管理的粗狂，光伏组件安装过程管控不到位造成光伏组件热斑、隐裂、人为破损等质量问题的大面积出现，影响了光伏电站整体高效稳定运行。

1.光伏组件常见质量问题

在进行光伏施工质量控制研究之前，首先要对光伏组件常见的质量问题进行研究，根据调查统计，我们发现如下几个质量问题在施工中经常出现，如热斑、隐裂和功率衰减等，这些质量问题有的是隐藏在电池板内部，有的在光伏电站运营一段时间后才会发生，下面针对这些问题进行详细阐述。

1.1热斑形成原因及检测方法

光伏组件热斑形成的原因是：在经历长时间的阳光照射下，部分电池片会受到遮挡而导致无法工作，这时被遮盖的部分温度远远大于没有被遮盖的部分，如果时间多长，就会因为温度过高而出现烧坏的暗斑。除去外在原因，光伏组件热斑的形成还有两个内在原因，分别是内阻和电池片形成的自身暗电流。而在施工前进行热斑耐久试验，主要是为确定光伏组件承受热斑加热效应的能力。通过制定相应的时间和过程对光伏组件进行检测，用以其能够在规定的条件下长期使用。在检测时，采用的仪器有：外线热像仪，它可以利用发出的红外线通过热图显示被测目标温度及其分布。

1.2隐裂形成原因及检测方法

光伏施工中使用的电池片中出现细小裂纹就是隐裂，它会加速电池片功率的衰减，严重还会影响光伏组件的使用寿命，因为隐裂可能会造成机械载荷不断扩大，而导致开路性破坏。除此之外，隐裂也是导致热斑效应的一个重要因素。但是隐裂的产生不是单一因素作用，而是由于多方面原因共同作用造成的，其中最主要的几个因素就是组件受力不均匀，在运输过程中发生震动，这些都是造成隐裂的关键因素。因此光伏组件在出厂前会进行严格的检测，一般会使用EL检测仪进行检测。这个仪器利用晶体硅的电致和高分辨率的CCD相机获取图像，通过图像来判断组件的缺陷。通过图像，可以看出光伏组件有无隐裂、虚焊、断栅等质量问题。

1.3功率衰减分类及检测方法

光伏组件功率会光照时间的增长，出现输出功率下降的现象。但是其衰减现象并不是一成不变的，我们一般分为三类：由于破坏性因素导致的组件功率衰减；在组件初始运行时的光照不足引起的衰减；光伏组件使用时间过长导致的老化衰减。在第一类中，破坏性因素还可分为可控制的衰减和不可控制衰减，而第二类和第三类是光伏组件施工过程中遇到的制作工艺不够精良的问题，需要不断提高施工水平，以防止功率衰减。在施工时，可以通过光伏组件特性曲线测试仪检测光伏组件功率的衰减。

2.光伏组件安装质量控制

光伏组件安装质量控制是对光伏施工全过程的质量把控，他的有效实施，对光伏施工的安全施工提供可有力的保障，所以需要通过科学的管理办法。首先要降低人为损坏组建的概率，其次在光伏组件的运输过程中，要确认数量是够正确，外包装有无变形、损坏和划痕等破坏，一旦发现问题，要做好相关记录。在到达目的地进行装卸前，要对卸车人员进行安全交底和技术培训，并检查卸车人员的安全装备是否配备齐全；检查卸货的起重机械是否工作正常；并检查其各个零部件是否完好。

2.1光伏组件倒运

通过机械设备将整箱光伏组件运输到组件进行施工的地点。光伏组件在倒运过程中，需要将车速稳定在一定范围内，防止组件在装卸和运输途中出现碎裂现象。在装卸过程中，光伏支架应该摆放到平整的地面上，就算是在施工现场，已开箱光伏组件也需要保证正面朝上水平放置，光伏组件是严禁斜放或悬空的，因此在底部需要有木制托盘或电池板的包装物，严禁杜绝电池板引出线及插头挤压扯拽的现象发生，同时严禁将组件直接暴露在太阳光下。若业主方或施工方对组件关键参数有疑问，可进行第三方报检，监理单位负责见证取样。

2.2光伏组件安装

光伏组件施工的工程量极大，所以极容易出现问题，所以施工前的准备工作必不可少，在光伏组件安装前必需要进行开箱验收工作，并且要对光伏组件标识进行详细检查，在检查过程中，要确定产品型号及参数是否符合施工要求，并且要确认光伏组件没有明显的碰撞和划痕，外观正常良好。除此之外，还需要进行性能测试，如对光伏组件进行开路电压、短路电流测试，这些测试都是为了确保光伏组件常规性能的正常，严格保障了组件安装前产的品质。另外，光伏组件在运抵施工现场后，还需要进行抽样检查，要将其送至专业检测机构进行检验，这也是组件质量控制的重要环节。

2.3光伏组件安装的注意事项

在光伏组件安装过程中，由于其自身的复杂性，一定要严格按照规范进行施工，并且要格外注意以下几条：满足同一尺寸和规格型号的条件下，光伏组件才可以串联；如果遇到下雨、下雪或大风这样的恶劣天气，严禁进行光伏施工；同一片光伏组件连接线的正、负极快速插头严禁对接；光伏组件背板一旦出现破损，要马上停止使用并进行更换；严禁踩踏电池板和其他锐器敲打、碰撞组件，以免造成组件损坏或人身伤害；组件在搬运过程中要轻拿轻放，避免受到大的震动，而造成光伏组件隐裂；在施工过程中，要安装上部电池板时，注意在搬运过程中电池板边框划伤已经安装好的电池板；严禁安装工人使用工具随意在电池板上和光伏组件串的金属带电部位进行触摸，以免造成损坏。

2.4监理单位在验收时应提供、准备的档案资料

在进行光伏施工时，除了施工单位要加强质量管理，监理单位也需要做好监理工作，并在验收时要求施工单位提交详细的报告。其中以下三个为主要资料：光伏工程监理资料；光伏工程质量缺陷备案表；光伏工程建设监理工作报告。

3.结束语

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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