如何確保太陽能組件的質(zhì)量？

在屋頂安裝太陽能發(fā)電裝置可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，然后再轉(zhuǎn)化為收益——太陽能發(fā)電裝置是一項高回報投資。但要保證數(shù)十年內(nèi)獲得高產(chǎn)量、高回報，質(zhì)量保證是關(guān)鍵。
 太陽能組件作為太陽能發(fā)電裝置的重要組成部分，要可靠耐用，并能持續(xù)數(shù)年生產(chǎn)電能。譜盟光電帶你了解德國的公司是如何確保太陽能組件的質(zhì)量無可挑剔的？
 德國SOLON公司已經(jīng)實現(xiàn)熱像儀應(yīng)用于太陽能組件質(zhì)量控制和檢查的潛在技術(shù)。SOLON研發(fā)部門經(jīng)理Oliver Frank解釋道：“我們將FLIR紅外熱像儀廣泛應(yīng)用于我們的研發(fā)部門及現(xiàn)場作業(yè)。”

 

 

SOLON公司于1997年在柏林成立，是積極活躍于全球平臺的太陽能系統(tǒng)供應(yīng)商。該公司業(yè)務(wù)主要涉及光伏發(fā)電系統(tǒng)、大型屋頂安裝系統(tǒng)和太陽能發(fā)電全套裝置的工程規(guī)劃及建設(shè)，以及太陽能組件的生產(chǎn)。SOLON集團已經(jīng)在德國、意大利、法國及美國建立分公司。
 太陽能組件是一項長期投資。一般而言，太陽能系統(tǒng)投資成本要過11至13年后才能收回，具體年限要根據(jù)太陽能系統(tǒng)價格、能源價格及日照強度而定。Frank補充道：“我們設(shè)計的組件可運行30至40年甚至更長。屈指快速一算，我們會發(fā)現(xiàn)組件實際上可為其所有者持續(xù)盈利數(shù)十載。”

熱像儀用于質(zhì)量測試

太陽能組件制造商生產(chǎn)的組件要可靠牢固，能夠持續(xù)運行數(shù)十年。SOLON公司不負(fù)責(zé)生產(chǎn)太陽能電池，這意味著SOLON公司必須進行質(zhì)量控制。
 Frank解釋道：“SOLON級制造商，為確保所有太陽能組件達到我們自己設(shè)定的高標(biāo)準(zhǔn)，我們首先對所有的太陽能電池和組件材料進行嚴(yán)格的質(zhì)量測試。測試太陽能組件材料時，主要檢測其受壓、耐溫、耐濕等能力。但要進行分流檢測及太陽能電池常規(guī)質(zhì)量測試，則發(fā)揮熱像儀的重要作用。”

 

 

 

 

 

Frank繼續(xù)表示：“為檢測太陽能電池在夾疊粘合成形前是否存在分流，我們將反偏壓應(yīng)用于其中一塊電池中，并使用FLIR Systems公司的紅外熱像儀查看其熱成像模式。

熱像儀應(yīng)用于現(xiàn)場作業(yè)

Frank繼續(xù)說道：“研發(fā)部門取得成功后，我們便購買了兩臺FLIR T系列紅外熱像儀，并將其應(yīng)用于現(xiàn)場檢查。這些熱像儀小巧質(zhì)輕，符合人體工程學(xué)設(shè)計，絕對適用于現(xiàn)場檢查。”

 

 

SOLON公司售后服務(wù)部門熱成像專家Volker Denzler解釋道，現(xiàn)場檢查由維修部門負(fù)責(zé)。“我們在將太陽能發(fā)電裝置移交給客戶之前，會使用這些熱像儀對其進行檢查，確保一切完好無損。但是我們也為SOLON太陽能發(fā)電裝置購買商提供監(jiān)測、運行和維修服務(wù)。”
 Denzler繼續(xù)表示：“熱像儀為我們的現(xiàn)場檢查方法增添了諸多便利。沒有買FLIR紅外熱像儀之前，我們要親手測量每個電池電板。大家都能想象，這種做法非常耗時，尤其對于大型裝置來說。即使找到了問題所在的那個電池板，還得猜測到底是哪塊或哪些電池出現(xiàn)了問題。”

迅速發(fā)現(xiàn)問題

“通過FLIR Systems公司的紅外熱像儀，我們可以很快發(fā)現(xiàn)組件的哪個部位出現(xiàn)了問題，而且通過熱圖像很快便能發(fā)現(xiàn)到底是何問題。造成太陽能組件問題可能有多種原因，并且解決每個問題所需的方法也不同。”

 

 

 

熱圖像上的熱點說明了問題發(fā)生的原因。一般情況下，熱反常表明出現(xiàn)問題的太陽能組件產(chǎn)電量有所損耗，有些情況下，熱點溫度可能很高，被視為存在安全隱患。但這些問題一般都可以解決。“我們發(fā)現(xiàn)，問題產(chǎn)生的原因一般都出現(xiàn)在連接問題上。隨著使用時間的推移，電源連接有時會輕微退化，但這些問題一般都可以很輕松地解決。”

熱像儀有助于發(fā)現(xiàn)問題原因

造成電池故障和破損的其他原因有保護性玻璃層破損、旁路二極管出現(xiàn)故障、有陰影等等。Denzler解釋認(rèn)為：“FLIR紅外熱像儀是目前市場上發(fā)現(xiàn)問題所在，解答組件產(chǎn)電量下降的原因的好工具。尤其在旁路二極管存在缺陷的情況下——假設(shè)是由閃電引起——則很難檢查到問題，但熱圖像上可以很清晰地呈現(xiàn)二極管缺陷。這樣的例子不勝枚舉。不管造成太陽能組件故障的原因何在，確定太陽能組件的溫度模式是找到問題非常重要的一個步驟。”

 

 

Denzler不僅關(guān)注組件本身。“我們會檢查整個裝置，包括電纜、連接器、保險絲盒及逆變器。FLIR Systems公司的這些紅外熱像儀也是對電力系統(tǒng)進行常規(guī)維修的理想工具。”

人體工程學(xué)設(shè)計

 

 

目前應(yīng)用于現(xiàn)場檢查的FLIR T系列紅外熱像儀都包含非制冷微量熱型探測器，探測器提供的熱圖像分辨率為320×240像素，熱靈敏度低于40mK。為使這些熱像儀專門適用于維修和檢查功能，使其具有大的可用性，結(jié)構(gòu)更加緊湊，更加輕，并符合人體工程學(xué)設(shè)計。 Denzler解釋說：“尤其是它的可旋轉(zhuǎn)鏡頭組件十分實用。對太陽能組件進行現(xiàn)場檢查時，如果裝置允許的話，我們一般會在背面觀察。有了可旋轉(zhuǎn)鏡頭組件，我們可以毫不費力地拍攝下太陽能組件的背面，不用匍匐在地面上進行拍攝。這種人體工程學(xué)設(shè)計特征有助于我們輕輕松松地將熱像儀放在組件的任何角度。”

瞬間記錄

 

 

SOLON公司用來進行現(xiàn)場檢查的FLIR T系列紅外熱像儀也包括一些非常有用的特性，如：熱疊加和瞬間記錄。“我們已經(jīng)多次使用熱疊加技術(shù)，將可見光圖像和熱圖像疊加在一幅圖像中，但瞬間記錄特征尤其有用。對太陽能裝置進行調(diào)查時，我們能夠立即向裝置所有人或管理人員顯示一些初步結(jié)果。”

當(dāng)然初步記錄之后還有正式記錄。“我們通過FLIR記錄軟件生成報告，這個軟件可以調(diào)整電平和跨度，從而顯示相對溫差，而且又與微軟Word兼容，所以使用微軟辦公軟件創(chuàng)建報告非常方便。”

常規(guī)錯誤

熱像儀用起來很簡單，不過，您需要明白自己的使用意圖。Denzler表示：“人們使用起來常犯的一個錯誤是，日照度沒有達到要求便觀察太陽能組件。在SOLON公司，我們都會遵守使用指南，如果太陽能日照度為700 W/m2甚至更高，則只會進行熱檢查。太陽能組件需要這個日照度才能在適當(dāng)范圍內(nèi)檢測故障。”

 

 

Denzler經(jīng)常遇到的另一個錯誤是溫差的相關(guān)性問題。“不是所有的熱效應(yīng)都能反映故障的存在。溫差要達到一個重要界限，才能說明需要對其進行修理。”
 Denzler表示，有時候新手也會犯這些錯誤。“賣出一臺太陽能裝置時，我們也會提供維修服務(wù)，包括對熱成像儀進行檢查。但是有些客戶不選擇SOLON公司維修服務(wù)，而是選擇公司外部的熱像師進行檢查。” “客戶有時會拿著顯示‘熱點’的非SOLON提供的熱圖像報告來投訴我們公司，并要求我們馬上對其進行處理，這樣的情況不只發(fā)生過一次，”Denzler繼續(xù)說道。“但是我們發(fā)現(xiàn)溫差很低，不足以構(gòu)成故障，在電池溫度正常變化范圍之內(nèi)，根本不會影響組件的產(chǎn)電量。”

開展良好培訓(xùn)的重要性

Denzler繼續(xù)道：“幸運的是，FLIR Systems公司會提供一些培訓(xùn)，能夠幫助防止SOLON雇員犯這些錯誤。”FLIR Systems公司與紅外培訓(xùn)中心（ITC）合作，專門針對這些應(yīng)用領(lǐng)域組織定期的培訓(xùn)課程。“我們正在逐步發(fā)展，也有新客戶開始使用我們購買的熱像儀，但是我們所有的熱像儀操作人員至少都經(jīng)過了ITC基礎(chǔ)熱圖像培訓(xùn)以及SOLON內(nèi)部關(guān)于太陽能裝置專業(yè)培訓(xùn)。”

FLIR Systems：優(yōu)秀的長期合作伙伴

Denzler認(rèn)為，無論是生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制，還是組件和裝置基礎(chǔ)設(shè)施的維修檢查，FLIR紅外熱像儀都是用來獲得重要信息的好工具。但除此之外，FLIR也是一位不錯的長期合作伙伴。 Denzler總結(jié)道：“FLIR Systems公司服務(wù)態(tài)度好，培訓(xùn)質(zhì)量優(yōu)，當(dāng)然熱像儀質(zhì)量也好，是我們好的合作伙伴。如果還要購買熱像儀的話，一定非FLIR紅外熱成像儀莫屬。”