编辑 | 清韵
翻译 |
Selina
出品 | PV光圈见闻
电网是复杂的。对于许多发电技术而言，
复杂之处就在于它们的复杂性。GW规模的核电厂和煤电厂本身就很复杂，需要大量现场技术人员和工程师来确保安全高效运行。
太阳能发电的复杂性则在于其他方面。与核电站相比，太阳能组件的基本构造相对简单。
太阳能发电的关键在于一遍又一遍地、准确无误地完成所有工作——规格、制造、运输和安装等。举例来说，一个使用600W组件的200MW典型太阳能电站需要的组件是333000个。
包括双面电池的应用、从
PERC
到
TOPCon
的转换以及组件瓦数的持续增长在内，太阳能行业的重大技术变革都获得了极大关注。但是，还有一个不那么显眼、也不那么引人关注的变化，它提高了每块电池的电流收集能力，但对制造工艺的精度要求却更加严格。
在过去10年中，太阳能组件的设计已从每块电池使用两到三根大扁平导线转变为使用18根细圆导线。这一变化降低了成本，显著减少了裂纹的影响，但也付出了代价。
光伏组件中的冷焊缺陷。这一问题现已成为组件出厂前检查中最常发现的缺陷。图片：CEA
将大扁平线焊接在适当的位置很容易，但要精确放置新的、更小的圆线要难得多。微小的错位都可能导致“冷焊点”，即导线没有完全连接到电池上。
回顾我们拥有333000个组件的200MW参考电站就会发现这个挑战的规模：每块电池有18根导线，每块电池每根导线有多个焊点，每个组件有144个半切电池，这意味着超过10亿个焊点！
为了测试焊点的质量，大多数制造商每隔四小时就会对很小的样本进行一次离线破坏性测试
(
称为“拉拔测试”
)
。这么做的目的是确定焊接过程中是否存在系统性故障，但这种方法并不能有效发现不常见的缺陷。更复杂的是，拉拔测试的合格
/
不合格标准可能因工厂而异。因此，不可避免地会出现未检测到的错误。
Clean Energy Associates(CEA)最近总结了对300多家工厂的厂内质量保证调查的结果，涵盖2023年1月至2024年8月期间的生产情况。
电池破裂曾是最常见的缺陷，但现在，冷焊已成为装运前电致发光(EL)检验中发现的频率最高的问题。
装运前EL检验中发现的最常见光伏组件制造缺陷
这些缺陷是在制造过程的最后阶段发现的，这意味着它们躲过了过程中的质量保证检查，已准备运往现场。
CEA的工程服务团队最近对现场发现的缺陷进行了类似调查。
调查发现，78%的现场组件存在焊接缺陷。
（广告位）
功率降低与灾难性故障、热事件
当存在焊接缺陷的太阳能组件被运到现场安装时，可能会出现一系列问题。不良焊点会形成电阻连接点，导致热损耗增加，降低发电量。
不良焊点可能导致旁路二极管开启，使组件中三分之一的电池断开连接，从而使组件的输出功率降低三分之一。
最糟糕的情况是，焊接不良会导致极端温度，进而引发灾难性故障和热事件。
更糟糕的是，当一串组件中既有好组件也有坏组件时，最大功率点跟踪器
(MPPT)
更难为这串组件找到最佳电压，这进一步降低了输出功率。
好在有一些有效的策略可以保护买家免受焊接缺陷的影响。解决方案早在生产开始之前就启动了，也就是通过谈判达成供应协议。
买家应在协议中明确定义焊接缺陷，要求工厂进行100%
EL测试，并有权安排第三方质量保证专家进入工厂观察生产情况。
在您的光伏组件生产过程中，您的质量保证代表可以观察生产流程，确保设备得到正确校准，流程得到遵守，并进行了充分的拉拔测试。
在每天发货之前，您的代表应从成品中抽取一定数量的样本进行检查以发现缺陷，包括但不限于焊接缺陷。
世界上不存在完美的、不存在缺陷的制造。
但是，经过充分谈判的供应协议和精心设计的工厂质量保证计划可以大大降低风险。
