Alcuni anni fa, i moduli fotovoltaici in silicio cristallino erano influenzati da tre fattori principali: microfratture delle celle, punti caldi e effetti PID. Il processo di produzione dei pannelli solari è stato notevolmente migliorato negli ultimi anni a causa del rapido progresso nella tecnologia, nelle attrezzature e nei materiali. Ciò significa che i pannelli solari che vengono prodotti in fabbrica sono di alta qualità.
A causa di squadre di installazione grandi e piccole di qualità mista o senza una formazione sistematica dopo l'uscita dei moduli dalla fabbrica e prima e dopo l'installazione, il problema delle microfratture causate da forze esterne improprie nello stoccaggio, nel trasporto e nell'installazione dei moduli è diventato un nuovo problema negli ultimi anni a causa del rapido sviluppo del mercato distribuito. Di seguito parleremo delle ragioni per cui i pannelli solari possono avere microfessure durante il trasporto, l'installazione e l'uso, degli effetti negativi delle microfessure e delle soluzioni più comuni.
La parola "microfessure" si riferisce a crepe invisibili che possono formarsi all'interno di un'unità di cella. Queste crepe sono difficili da vedere an occhio nudo quando le cellule o i moduli sono sottoposti an intense sollecitazioni meccaniche o termiche.
Quali sono i fattori che causano la formazione di microfratture?
I produttori di pannelli solari e i proprietari degli impianti sperimentano frequentemente la rottura delle celle sia prima che dopo l'installazione. Le microfratture nei pannelli solari sono causate da sollecitazioni meccaniche durante il trasporto e l'installazione e da condizioni ambientali estreme.
Lo stress meccanico è una forza interna che interagisce tra le parti di un oggetto quando si deforma a causa di una causa esterna (forza, variazione di temperatura o umidità, ecc.) per cercare di resistere alla causa esterna e riportare l'oggetto dalla sua posizione precedente alla sua posizione precedente.
È possibile che ci siano sollecitazioni meccaniche nel processo di logistica e supply chain come risultato di:
(1) Imballaggio inadeguato,
(2) metodi di trasporto inadeguati, e
(3) tecniche di movimentazione inadeguate
Le sollecitazioni meccaniche durante l'installazione di un impianto fotovoltaico possono essere causate da:
(1) Utilizzo dei moduli come piattaforma per altre apparecchiature o per fare un passo avanti
(2) I moduli si schiantano o cadono mentre vengono sollevati sul tetto.
(3) L'installazione su una superficie non piana può provocare la torsione del telaio di montaggio e sollecitare il modulo.
Anche i seguenti fattori ambientali possono provocare microfratture nei sistemi solari fotovoltaici:
(1) Cicli termici, ovvero il cambiamento di temperatura tra il giorno e la notte.
(2) Gelo e umidità
(3) Il carico del vento e i carichi di pressione ciclici (o dinamici).
(4) Abbondanti nevicate
(5) Grandine
Come possono essere identificate le microfessure dopo il montaggio?
La tecnica più efficace per identificare i difetti dei pannelli solari in loco è il monitoraggio delle variazioni di temperatura sulla superficie del pannello solare utilizzando telecamere an infrarossi. Quando le celle del pannello solare incrinate sono esposte alla luce solare, sviluppano una zona ad alta resistenza che ha una temperatura maggiore rispetto alle celle vicine.
Una termocamera an infrarossi può identificare rapidamente aree con forti fluttuazioni di temperatura e avvisare il personale di manutenzione per indagare sui pannelli dubbi.
Un fornitore leader di sistemi di ispezione delle celle solari ha ricevuto assistenza da DISSEM, il partner coreano di Allied Vision, per sviluppare una soluzione di imaging economica basata sull'elettroluminescenza spettrale nel vicino infrarosso.
Quali sono i rischi associati alle microfessure?
Le perdite e gli effetti di hot spotting possono essere causati da microfessure.
Lo studio afferma che le microfessure possono causare una separazione elettrica che lascia inattivi alcuni componenti cellulari. Tuttavia, è difficile stimare la perdita di potenza causata da microfessure perché possono avere un'ampia gamma di effetti, tra cui nessuno. Sebbene rimuovere ogni modulo con una microfessura possa causare problemi, in particolare in termini di garanzia, non è necessario che tutti i moduli funzionino al livello di potenza garantito per tutta la durata del modulo. Un modulo con più crepe che non separano particolari aree della cella può subire perdite fino al 2,5%, secondo alcuni studi. Le perdite possono aumentare con un modulo con microfessure che separano parti della cella. Le microfessure possono anche causare la formazione di punti caldi. Questi si verificano quando la resistenza interna di una cella danneggiata aumenta e la corrente attraversa la cella, aumentando la sua temperatura. È stato dimostrato che le aree calde peggiorano il danno che una cella subisce.
Le microfratture possono causare incendi e persino la perdita di potenza dei pannelli solari.
Alcune microfessure sul pannello solare non sono visibili e quindi molte persone pensano che non ci sia un problema e che si può continuare a usarle. In realtà, tuttavia, queste microfessure causano una riduzione della potenza del pannello solare, anche se questa riduzione può essere molto piccola all'inizio del test. Ma dopo mesi, un anno, l'espansione termica e l'accumulo di calore aumenteranno la potenza. Anche alcuni cortocircuiti interni significativi si verificheranno, che potrebbero causare incendi e così via.
Come si possono risolvere le microfratture?
Le microfratture si sviluppano all'interno delle celle e non possono essere riparate senza sostituire il modulo. Tuttavia, se le microfratture non hanno un grande impatto sul normale funzionamento dei pannelli solari, questi possono ancora essere utilizzati. Pertanto, gli installatori e gli utenti finali dovrebbero concentrarsi su come gestire, installare e utilizzare i pannelli solari in modo scientifico per prevenire le microfratture.
Come possono essere evitate le microfessure?
Per evitare efficacemente le microfratture sui pannelli solari, è necessario prendere in considerazione tre questioni essenziali: la produzione, il trasporto e l'installazione e il luogo in cui si svolge l'attività. La scelta di un produttore di pannelli solari che comprenda l'importanza di prevenire le microfessurazioni è una parte importante dell'approccio.
Un fornitore di pannelli solari riconosciuto deve soddisfare i seguenti requisiti:
(1) una catena di fornitura organizzata
(2) un programma di garanzia basato sulla garanzia
(3) un processo di collaudo che garantisce che ogni modulo sia sottoposto a test di EL
(4) una buona reputazione
Come possono essere evitate le microfratture durante lo stoccaggio dei pannelli solari?
1. L'intera scatola di componenti dovrebbe essere impilata in un luogo piano e aperto per facilitare il trasporto ed evitare che i componenti si inclinino a causa di fratture o danni nascosti.
2. L'altezza totale delle scatole non può superare l'altezza di due scatole. Per evitare che gli angoli del pallet vengano posizionati in aria, assicurati che il pallet sia spostato con cautela verso l'alto e verso il basso.
3. Dopo essere stati messi in posizione prima di essere spostati in cantiere, i componenti devono essere evitati il più possibile in quanto aumenta la probabilità di crepe nascoste.
4. Una volta disposti in modo ordinato, i componenti devono essere coperti con materiali, come un telo a strisce colorate, per evitare danni visibili o fessure nascoste causati dall'inclinazione o dal ribaltamento dei componenti dopo che il cantiere è stato sottoposto an un'acqua piovana costante.
5. Quando i componenti sono temporaneamente disposti, devono essere disposti in modo ordinato e disposti su un pallet o su una superficie piana, con i componenti centrali rivolti verso l'alto sul lato posteriore e il primo e l'ultimo componente rivolti verso l'alto sul lato del vetro. Non è possibile mettere insieme più di 18 pezzi di componenti piatti.
6.Devono essere disposti in modo ordinato e posizionati in diagonale rispetto a colonne o altri oggetti; Gli oggetti di supporto devono essere piatti e non sporgenti.
7. Quando si installano i pannelli solari, i pannelli temporaneamente posti da qualche parte devono essere caricati lo stesso giorno. I pannelli restanti devono essere disposti in modo ordinato e piatto o ben protetti in modo che non crollino mentre sono incustoditi.
Come si possono prevenire le microfratture nella movimentazione secondaria?
1. Dopo aver disimballato i componenti, sono necessarie due persone per trasportare ciascun componente nel luogo di installazione. In questo modo si evita che una sola persona trasporti uno o più componenti, si riduce il rischio che i componenti cadano di mano e si riduce il rischio di crepe nascoste o di danni ai componenti dovuti a urti o colpi.
2. Prestare attenzione all'ambiente circostante mentre si maneggiano i componenti per evitare di urtare qualcosa e causare crepe nascoste o pannelli esplosivi.
3. Quando i componenti sono pronti per l'installazione, appoggiarsi alle travi della staffa anziché appoggiarli sul pavimento.
4. Per evitare di danneggiare i componenti durante il processo di trasferimento, i componenti devono essere spostati solo con carrelli elevatori e gru, mentre è vietato l'uso di macchinari insoliti (escavatori, pale caricatrici, ecc.).
5.È importante coprire bene i componenti quando si trovano sul tetto per evitare urti involontari tra essi e le pareti o i loro angoli, che potrebbero provocare fessure interne difficilmente visibili o cicatrici evidenti all'esterno.
Come prevenire le microfessure durante l'installazione?
1. Utilizzare una procedura di installazione dall'alto verso il basso per installare i componenti. Mattoni, tasselli di legno e altri metodi di fissaggio temporaneo devono essere evitati durante il montaggio dei componenti; come minimo, i due bulloni superiori devono essere utilizzati per il fissaggio temporaneo.
2. Durante l'installazione dei componenti, gli addetti all'installazione devono evitare di calpestare, sedersi, inginocchiarsi, premere, battere, schiacciare o urtare direttamente i componenti. Ciò può provocare crepe nascoste nei componenti a causa delle sollecitazioni localizzate sulle celle interne della batteria.
3. I cuscinetti a molla devono essere livellati e i bulloni di montaggio dei componenti devono essere serrati correttamente.
4. Per evitare la comparsa di un angolo di pizzico, la superficie orizzontale del blocco di pressione deve essere saldamente a contatto con il telaio del componente quando lo si utilizza per fissare i componenti.
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