光伏组件质量问题及安装质量控制策略探析

李杰

（国能云南新能源有限公司，云南 昆明 650206）

1 光伏组件相关概述

单片太阳能电池输入的电压比较低，再加上没有封装的电池受到了周边环境所产生的影响，因此非常容易出现脱离的问题，因此必须要通过串联或者是并联等一系列的方式把一定数量的单片电池封装成一个组件，进而能够有效地防止电池电机跟互联线被外界环境所腐蚀。与此同时，使用封装的办法也能够更好的预防电池出现碎裂的问题，同时在户外进行安装的时候也非常方便，对于太阳能电池组件来说封装直降已然成为其使用时间的最为主要的一个影响因素。

一般来说太阳能电池组件的主要构成部分包含着高体硅太阳能电池片以及超白布纹钢化玻璃和EVA等内容，该组件本身就具有着寿命比较长，而且机械抗压能力比较强等一系列的优势。与此同时，对于太阳能电池来说，玻璃壳体式结构以及平板式组件等都是非常典型的结构形式[1]。

2 光伏发电的主要特点

就目前来看，太阳能已然成为我们生活以及生产过程当中的重要能源，太阳能本身具有着安全以及清洁，包括比较广泛，同时维护非常的少，资源非常充足等一系列的特点，非常符合目前我国经济社会发展对于能源方面的需求。在能源战略当中，太阳能的地位也越来越高，近些年来通过太阳能来进行发电，已然成为可再生能源领域当中发展的最为迅速的一个行业之一，究其原因在于太阳能技术进步非常快，同时太阳能电池板的价格也正在不断降低当中。中电联报告当中有所指出，我国的并网太阳能发电量增长的非常的迅速，截至到2020 年底时，并网太阳能的发电装机就已经达到了2.5 亿kW，这也能够反映出目前我国太阳能光伏发电站的发展前景非常好，同时再配合上相应的政策必然会吸引一批新的投资者来到该行业当中[2]。

将太阳能发电跟火力发电系统进行比较，可以发现太阳能光伏发电主要的优点就在于暂时没有任何枯竭的危险，因为太阳能资源属于取之不尽，用之不竭的资源，不仅如此，太阳能在进行发电的过程当中是没有任何污染以及噪声的，所以整体的发电过程安全可靠。资源以及地域等一系列的因素对于太阳能光伏发电来说并不是非常大，而且太阳能光伏发电完全可以借助建筑物的屋顶来进行使用，不必架设输电线路就能够真正的在当地实现发电以及供电，同时也不会对于燃料产生任何的消耗。同时太阳能资源的质量是非常优质的，并且也能够获得不同的使用者的认可，而且相较于火力发电来说，太阳能光伏发电的建设周期比较短，而且在进行能源获取的时候所投入的时间也比较短，太阳能光伏发电已然成为我国在新时期所推崇的一种发电方式。

3 加强光伏组件质量研究的主要意义

对于太阳能光伏电站来说这属于一种新型的绿色能源，近些年来得到了一定的普及，而在太阳能光伏发电站运行过程当中其核心设备就是光伏组件，光伏组件本身具有着采购成本非常高，而且安装数量比较大等一系列的特征。与此同时，电性能和热性能所具备的稳定性跟光伏发电站的发电量，包括运行成本的投入等之间有着非常密切的联系，就目前来看，随着我国光伏发电市场的迅速发展，有很多厂家都开始对于产品不断的扩充，因此这就导致存在着盲目扩产的问题，而这种情况的出现也致使整个产业链条开始相继出现各种质量方面的问题，进而导致有很多质量不够高的光伏组件开始投入使用，而且光伏电站在发展的过程当中进行盲目的扩张还容易导致人员流动非常频繁，而且对于整体的施工管理非常的粗旷，再加上安全管理并不是非常的到位，这就导致光伏组件在生产以及组装的过程当中经常出现热斑以及隐裂，包括各种人为因素所导致损伤的现象。而这些情况的出现对于整个光伏电池的稳定运行来说是非常的不利的，所以必须要对其进行深入的研究以及分析[3]。

4 光伏组件的常见质量问题

4.1 组件存在的隐裂问题

对于光伏组件来说，其最为常见的一个质量问题就是组件出现隐裂的现象，而且这一问题是非常突出的。对于光伏组件出现隐裂来说，其组件内部的光伏电池片一旦出现了问题，那么在使用的过程当中就会因为机械包括外力所产生的双重影响，导致隐裂的部位持续扩大，进而对于整体的质量造成非常严重的影响，直接影响了其使用寿命。同时在发电的时候还会出现大量的热量，导致组件发电起火的概率直线上升。导致光伏组件出现隐裂的主要因素在于以下5 点：①因为机械以及外力所造成的多重影响，所以导致光伏组件出现隐裂。②在对于光伏组件进行运输的过程当中，其距离比较长，而且路途比较颠簸。③在进行卸货的过程当中，存在着工作人员用力过度的现象，这也就导致光伏组件存在着不停抖动的问题。④光伏组件受到了各种外力的撞击以及重压的条件，所以导致其出现隐裂的现象。⑤工作人员在对于光伏组件进行安装的时候没有控制好力度。

对于光伏组件的隐裂问题，很难用肉眼看出其隐裂的情况，所以必须要使用EL 成像技术来对其进行检测，该方式在应用的过程当中主要利用的是光生伏打效应的逆过程，在将光伏组件通电之后，其就能够迅速发光，而且借助成像系统就可以将信号传输到计算机软件里面，通过具有针对性的处理之后就可以在屏幕上呈现出EL 图像。通过这一图像就能够发现电池组上面存在着的一些细小变化，这也是在对于隐裂现象进行查验时的一个最为主要的方法之一。

4.2 组件热斑问题

光伏组件出现组件热斑问题是因为在阳光下进行了长时间的照射，所以其局部位置出现温度不断上涨的现象，导致光伏组件出现了高温灼伤的问题，一般条件下，热斑只会在组件的某一个区域或者是某几个区域会出现，这是因为电池片被遮挡，如果出现这一情况，那么就会导致太阳能如果想要再变成电能一定要借助负债的形式，同时产生热量，使其他电池片在工作的时候所形成的电能被消耗掉，最终导致其局部出现过热的问题，产生热斑。如果电池片的温度非常高，那么太阳能组件的表面也会出现变化，局部温度过高很容易导致出现起火等一系列的安全事故。在对于组件热斑进行测试的时候可以使用热斑试验的方式，但是在太阳能光伏电站运转的环境当中，热斑试验的展开是具有着很大的难度的，所以需要借助红外线热像仪来对于工作当中的光伏组件进行检查，对于表面是否存在着局部温度过高的问题进行查验，这样做也能够为检测热斑问题提供相应的方便。

4.3 光伏组件出现功率衰减的现象

光伏组件的功率衰减本身就是一个发生率比较高的质量问题，一般来说很难立刻就发现光伏组件出现了功能衰退的现象，都是等整体的组件在展开工作一段时间后，才能够对于发电量进行监测，在这时才能够对于光伏组件的具体功率进行分析以及判断，查看其是否存在着质量方面的问题。而影响组件功率的因素是非常多的，例如组件材料本身就具有着不合理性，或者是工作人员在对其进行装卸的时候损坏了组件，以及在进行组件生产的过程当中本身就存在着工艺缺陷等，与此同时，组件的隐裂包括热斑等都有可能会导致其功率出现明显的衰退。

5 光伏组件安装质量的有效控制措施

5.1 光伏组件的卸车

当光伏组件运送到目的地之后，工作人员先需要对于组件数量进行确认，查看其和发货订单是否是一致的，另外外包装是否存在着变形或者是损坏等一系列的情况，与此同时还需要将所有的数据记录好。在进行正式卸车之前，需要对于所有的卸车工作人员进行安全交底，同时还需要检查工作人员的个人精神状况，查看其劳保用品是否佩戴齐全以及检查好吊带和钢丝绳等器具是否存在着损伤，避免在卸车的过程当中存在着承载力不符合要求的现象[4]。因为使用带有损伤的吊带或者是钢丝绳，可能会导致光伏组件出现坠落的风险，在进行实际卸车时一定要做到稳和慢，同时应该在平整的地面上将组件放置好，严禁组件出现歪斜或者是倾倒的现象，同时放置光伏组件的位置，不能够对于道路交通造成相应的影响。

5.2 光伏组件的倒运

光伏组件的倒运其实指的就是利用各种机械设备以及运输的车辆把集中放置在某一个区域当中进行保管的组件，顺利地运送到其他需要进行安装的地方，在运输的过程当中，驾驶工作人员需要将车速维持在5km/h 左右，避免组件在运输的时候因为过于的颠簸或者是碰撞等一系列的原因导致其出现碎裂的现象。通常情况下需要把组件放在比较接近于光伏支架的平整地面上，同时针对于那些已经开箱了的组件，应该将正面朝上进行摆放，然后在底部垫上包装物或者是木质托盘，不能够将组件悬空或者是斜放，同时也不能对于电池板引出线或者是插头位置进行拉扯以及挤压，同时不能将组件过分的暴露在阳光下。

5.3 光伏组件的安装

光伏组件的安装本身就是一项工程量非常大的环节，而且在整个过程当中必须要做到全过程的质量控制，开箱验收是安装组件之前的一道非常重要的程序，相关工作人员必须要在开箱之后对于光伏组件的具体情况进行查验，例如组件的标识和产品的型号，包括各种参数等是否跟合同是相符的，同时还需要对于组件的整体外观进行检查，查看其是否存在着划伤或者是损坏的现象。同时还需要对于组件的开路电压以及短路电流等进行测试，检查光伏组件能否正常的运转，确保产品的质量能够达到相应的标准。与此同时，为了能够对于组件产品的质量进行更好的验证，当光伏组件运送到施工的场地之后，还需要对于不同批次的电池板进行抽检，交由专业的工作人员来对其进行检验，出具相应的报告。

除此之外，在光伏组件当中经常会选择使用两种安装方式，分别是压块安装以及螺栓安装，需要注意的一点是，无论以任何一种方式进行安装，都必须要确保组件的固定螺栓力矩值始终保持在产品跟设计的文件的规定值当中。如果采取压块安装的方式，同时还需要提升对于边压块虚压等一系列问题的重视程度。在对于组件进行安装的时候，应该以组件的电流跟电压参数作为基准，所有的安装偏差都必须要符合文件规定。

在进行实际安装的时候，必须要做好以下8 个方面的内容：①在对于光伏组件进行安装的时候需要将4 个包角进行完全拆卸，同时一定要避免包装箱上面的胶带粘到组件的表面上。②在对于组件进行搬运的时候，同样的一个组件需要由两个或者是两个以上的工作人员来进行搬运，同时也一定要注意好在拿跟放时的力度，避免逐渐出现隐裂的问题。③在进行安装的时候一定要确保安装的支架的质量能够跟相关的规定保持一致，需要将螺母锁紧，对于风荷载所引起的影响一定要足够重视，如果组件遭遇到了大风天气，支架不能够出现晃动的现象。④在对于线缆进行排布的时候，一定要确保所有的线缆的布设都是正确的，同时还需要额外对其进行保护，如果长时间架设在支架上面，可能会导致出现腐蚀的现象，而致使线路出现断路的问题。⑤在现阶段一般来说使用的都是横向4 排安装的办法，在对其进行安装的时候，一定要做到上下对齐，同时不能够对于组件进行随意的拆卸。⑥在对于组件进行安装的时候，应该从下排开始，把定位完成之后再对于上排的组件进行安装，同时工作人员在这个过程当中不能对于下排的组件进行随意的踩踏。⑦光伏组件的间接插件必须要安装牢固，同时针对于外界电缆跟插接连接的位置一定要做好检查。⑧在连接好组串之后，需要对于光伏组件串的开路电压，包括短路电流等进行测试，如果光伏组件涉及了边框问题，那么也应该结合图纸以及相关的规范要求来做到可靠的接地[5]。

6 结语

综上所述，就目前来看，建设单位对于光伏组件的安装质量问题已经引起了高度的重视，如果想让光伏电站做到高效且稳定的运行，那么就必须要对于光伏电站的各种组件的安装质量进行控制，使用正确的安装方法以此来不断的提升组件的运行质量。在现阶段主要采取的方式是是由施工单位来展开相应的安装培训，重视安装过程当中对于各个关键环节的质量控制，严禁出现踩踏组件的问题，同时对于组件到货一直到整体安装的全部环节进行严格的检查，以安装质量作为基础对于安装单位进行审核，并且予以相应的奖励或者是惩罚，这样做也能够更好的促进工作人员的责任意识，有效的提升对于光伏组件的安装质量水平。