Een aantal jaren geleden waren microscheurtjes in cellen, hot spots en PID-effecten drie belangrijke factoren die de prestaties van kristallijn silicium PV-modules beïnvloedden. In de afgelopen jaren zijn deze problemen door de snelle vooruitgang van de procestechnologie, apparatuur en materialen aanzienlijk verbeterd in het productieproces van zonnepanelen en is de kwaliteit van de zonnepanelen die de fabriek verlaten gegarandeerd.
In de afgelopen jaren, samen met de snelle ontwikkeling van de gedistribueerde markt, is het probleem van microscheurtjes veroorzaakt door onjuiste externe krachten in opslag, transport en installatie van modules een nieuw probleem geworden als gevolg van grote en kleine installatieteams van gemengde kwaliteit, of zonder systematische training, nadat de modules de fabriek hebben verlaten en voor en na de installatie. Hieronder gaan we in op de oorzaken van microscheurtjes in zonnepanelen tijdens transport, installatie en gebruik, de negatieve effecten van microscheurtjes en de belangrijkste oplossingen.
Microscheurtjes zijn de onzichtbare scheurtjes die in de celeenheid kunnen ontstaan en die niet gemakkelijk met het blote oog waarneembaar zijn wanneer de cel (modules) aan grote mechanische of thermische spanningen wordt blootgesteld.
Waardoor ontstaan microscheurtjes?
Voor en na de installatie zijn celbreuken een regelmatig voorkomend probleem voor zowel fabrikanten van zonnepanelen als systeemeigenaren. Mechanische spanningen tijdens transport en installatie, maar ook extreme omgevingsfactoren zijn verantwoordelijk voor microscheurtjes in zonnepanelen.
Wanneer een voorwerp vervormt door een externe oorzaak (kracht, verandering in vochtigheid en temperatuur, enz.), is mechanische spanning een interne kracht die tussen de onderdelen van het voorwerp werkt om de externe oorzaak te weerstaan en het voorwerp van zijn post-vervormingspositie terug te brengen naar zijn pre-vervormingspositie.
Mechanische stress in het logistieke en supply chain-proces kan veroorzaakt worden door:
(1) onjuiste verpakking
(2) Ongeschikte transportmethoden
(3)Ongeschikte behandelingsmethoden
Mechanische belasting tijdens de installatie van een zon-PV-systeem kan worden veroorzaakt door:
(1)Gebruik van modules als platform voor andere apparatuur of om op te staan
(2) Het neerstorten of vallen van modules wanneer ze op het dak worden geplaatst.
(3) Installatie op een oppervlak dat niet vlak is, kan ertoe leiden dat het montageframe verdraait en de module onder spanning komt te staan.
De volgende omgevingsfactoren kunnen ook microscheurtjes in PV-systemen veroorzaken:
(1) Thermische cycli, of de verandering in temperatuur tussen dag en nacht.
(2) Vorst en vochtigheid
(3) windbelasting en cyclische (of dynamische) drukbelasting
(4) Overvloedige sneeuwval
(5)Hagel
Hoe kunnen microscheurtjes na installatie worden opgespoord?
Het gebruik van infraroodcamera's om temperatuurschommelingen op het oppervlak van het zonnepaneel te volgen is de meest effectieve techniek om gebreken in zonnepanelen ter plekke op te sporen. Gebarsten zonnepaneelcellen ontwikkelen een zone met een hoge weerstand en een hogere temperatuur dan naburige cellen wanneer ze worden blootgesteld aan zonlicht.
Een infraroodcamera kan effectief regio's met grote temperatuurschommelingen identificeren en de onderhoudsploeg verwittigen zodat ze de twijfelachtige panelen meteen kunnen onderzoeken.
De Koreaanse partner van Allied Vision, DISSEM, heeft een toonaangevende leverancier van inspectiesystemen voor zonnecellen geholpen bij de ontwikkeling van een kosteneffectieve beeldoplossing op basis van nabij-infraroodspectrale elektroluminescentie.
Welke negatieve effecten hebben microscheuren?
Microscheuren kunnen verlies veroorzaken en kunnen leiden tot hotspotting-effecten
Volgens onderzoek kunnen microscheurtjes een elektrische scheiding veroorzaken waardoor sommige celbestanddelen inactief blijven. Omdat microscheurtjes echter verschillende gevolgen kunnen hebben, waaronder helemaal geen, is het een uitdaging om het vermogensverlies als gevolg van deze microscheurtjes in te schatten. Het afkeuren van elke module met een microscheurtje kan problemen opleveren, vooral wat betreft de garantie, maar dat is niet nodig om ze allemaal nog te laten presteren op het vermogensniveau dat voor de duur van de module is gegarandeerd. Volgens sommige onderzoeken kan een module met meerdere scheurtjes die bepaalde delen van de cel niet scheiden, verliezen tot 2,5% lijden. Bij een module met microscheurtjes die delen van de cel isoleren, kunnen meer verliezen optreden. Er kunnen zich ook hotspots vormen als gevolg van microscheurtjes. Deze ontstaan wanneer de interne weerstand van een beschadigde cel toeneemt en de stroom er doorheen gaat, waardoor de temperatuur van de cel stijgt. Het is aangetoond dat hete plekken de schade aan een cel verergeren.
Microscheurtjes kunnen ervoor zorgen dat zonnepanelen vermogen verliezen en zelfs brand veroorzaken.
Sommige microscheurtjes op het zonnepaneel is niet duidelijk, directe blik is ook niet in staat om te zien, zullen veel mensen het gevoel dat er niet veel probleem, kunt u blijven gebruiken, in feite, niet, microscheurtjes zal een directe factor is het veroorzaken van een daling van de zonnepaneel vermogen, kan er een aantal zeer lichte, in dit stadium van de test vermogen zal niet veel verandering, maar na een paar maanden, een jaar van thermische uitzetting en krimp, zal het vermogen van de zonnepanelen sterk dalen. Zelfs een aantal ernstige interne kortsluiting zal optreden waardoor brand en ga zo maar door.
Hoe kunnen microscheurtjes worden verholpen?
Microscheurtjes ontstaan in de cellen en kunnen niet worden gerepareerd zonder de module te vervangen. Als de microscheurtjes echter niet veel invloed hebben op de normale werking van zonnepanelen, kunnen ze nog steeds worden gebruikt. Daarom moeten installateurs en eindgebruikers zich richten op het wetenschappelijk behandelen, installeren en gebruiken van zonnepanelen om microscheurtjes te voorkomen.
Hoe voorkom je microscheurtjes?
Er zijn drie cruciale gebieden die moeten worden aangepakt om microscheurtjes in zonnepanelen effectief te voorkomen: productie, transport en installatie, en gebruiksomgeving. Een belangrijk onderdeel van de aanpak is het kiezen van een fabrikant van zonnepanelen die zich bewust is van de noodzaak om microscheurtjes te voorkomen.
Een gekwalificeerde leverancier van zonnepanelen moet aan de volgende voorwaarden voldoen:
(1) Een georganiseerde toeleveringsketen
(2) Een garantieprogramma voor klanten
(3) Een testproces dat garandeert dat elke module wordt onderworpen aan EL-tests.
(4) Een gunstige reputatie
Hoe vermijdt u microscheurtjes wanneer zonnepanelen in een magazijn worden opgeslagen?
1. Om het transport te vergemakkelijken en tegelijkertijd te voorkomen dat onderdelen kantelen als gevolg van verborgen breuken of schade, moet de hele doos met onderdelen op een vlakke, open plek worden gestapeld.
2. De totale stapelhoogte van de dozen mag niet meer zijn dan de hoogte van twee dozen. Let goed op hoe de pallet voorzichtig op en neer wordt bewogen om te voorkomen dat de hoeken van de pallet in de lucht komen te hangen.
3. De onderdelen moeten zoveel mogelijk worden vermeden nadat ze op hun plaats zijn gezet voordat ze naar de bouwplaats worden verplaatst om verdere hantering of verplaatsing te beperken, omdat dit de kans op verborgen scheuren in de onderdelen vergroot.
4. 4. De onderdelen moeten worden afgedekt met materialen, zoals kleurrijke gestreepte doeken, nadat ze netjes zijn opgesteld om duidelijke schade of verborgen scheuren te voorkomen die worden veroorzaakt door het kantelen of omvallen van de onderdelen nadat ze voortdurend zijn blootgesteld aan regenwater.
5. De onderdelen moeten netjes worden gerangschikt en op een pallet of vlakke ondergrond worden geplaatst wanneer ze daar tijdelijk worden geplaatst, met de middelste onderdelen naar boven gericht aan de achterkant en de eerste en laatste onderdelen naar boven gericht aan de glaszijde. De vlakke onderdelen mogen niet op meer dan 18 stuks worden geplaatst.
6.Ze moeten netjes worden gerangschikt en tijdelijk diagonaal tegen kolommen of andere dingen worden geplaatst; de ondersteunende objecten moeten vlak zijn, zonder uitsteeksels, en mogen niet meer dan tien stuks bevatten.
7.Bij het installeren van zonnepanelen moeten de zonnepanelen die tijdelijk ergens zijn geplaatst dezelfde dag worden geladen, en de overige panelen moeten netjes en plat worden geplaatst of goed worden beschermd om te voorkomen dat ze instorten als ze onbeheerd worden achtergelaten.
Hoe kunnen microscheurtjes worden voorkomen bij secundaire verwerking?
1. Nadat de onderdelen zijn uitgepakt, zijn er twee mensen nodig om elk onderdeel naar de installatielocatie te dragen. Dit voorkomt dat één persoon één of meer componenten draagt, verlaagt het risico dat de componenten uit de hand vallen en verlaagt het risico op verborgen barsten of schade aan de componenten door stoten of schokken.
2. Let op uw omgeving als u de componenten hanteert om te voorkomen dat u ergens tegenaan loopt en verborgen scheuren of exploderende panelen veroorzaakt.
3. Wanneer de onderdelen klaar zijn voor installatie, leun dan op de balken van de beugel in plaats van ze plat op de vloer te leggen.
4. 4. Om beschadiging van onderdelen tijdens het verplaatsen te voorkomen, mogen onderdelen alleen worden verplaatst met vorkheftrucks en kranen en mogen er geen ongebruikelijke machines (graafmachines, laders, enz.) worden gebruikt.
5.Het is belangrijk om de onderdelen goed af te dekken als ze op het dak liggen om onbedoelde botsingen tussen de onderdelen en de muren of hoeken ervan te voorkomen, wat kan leiden tot moeilijk zichtbare interne scheuren of littekens die van buitenaf zichtbaar zijn.
Hoe voorkom je microscheuren tijdens de installatie?
1. Gebruik een installatieprocedure van boven naar beneden voor het installeren van de onderdelen. Bakstenen, houten pluggen en andere tijdelijke bevestigingsmethoden moeten worden vermeden bij het monteren van de onderdelen; op zijn minst moeten de bovenste twee bouten worden gebruikt voor tijdelijke bevestiging.
2. Bij het installeren van onderdelen moeten installatiemedewerkers voorkomen dat ze rechtstreeks op de onderdelen stappen, zitten, knielen, drukken, kloppen, knijpen of stoten. Dit kan leiden tot verborgen scheuren in de onderdelen door plaatselijke spanning op de interne batterijcellen.
3. De veerpads moeten waterpas staan en de bevestigingsbouten voor de onderdelen moeten goed worden vastgedraaid.
4. Om te voorkomen dat er een knelhoek ontstaat, moet het horizontale oppervlak van het drukblok stevig in contact staan met het frame van de componenten wanneer u het gebruikt om de componenten te bevestigen.
Maysun Solar is sinds 2008 gespecialiseerd in het produceren van hoogwaardige fotovoltaïsche modules. Kies uit onze grote verscheidenheid aan volledig zwarte, zwart frame, zilveren en glas-glas zonnepanelen die gebruik maken van half-cut, MBB, IBC, en Shingled technologieën. Deze panelen bieden superieure prestaties en stijlvolle ontwerpen die naadloos passen in elk gebouw. Maysun Solar heeft met succes kantoren, magazijnen en langdurige relaties met uitstekende installateurs in tal van landen! Neem contact met ons op voor de laatste module offertes of alle PV-gerelateerde vragen. We zijn enthousiast om u te helpen.
Referentie:
Blessingchi. (2022). How can microcracks damage solar panels. WINAICO. https://winaico.com/blog/microcracks/#How_to_Prevent_Microcracks_During_Production
Micro-Fractures in Solar Modules: Causes, Detection and Prevention. (2020, June 16). Gallagher US. https://www.ajg.com/us/news-and-insights/2020/jan/micro-fractures-in-solar-modules-causes-detection-and-prevention/
Niclas. (2023). Micro Cracks: Causes and Impacts on Solar Panels. Sinovoltaics (Hong Kong Office). https://sinovoltaics.com/learning-center/quality/micro-cracks-causes-and-impacts-on-solar-panels/
Pacheco, M. (2022, November 21). Microcracking kills your solar panels - Age of Awareness - Medium. Medium. https://medium.com/age-of-awareness/microcracking-in-pv-cells-8571980a2b66
Pickerel, K. (2015, May 21). Demystifying the formation of micro-cracks on solar panels. Solar Power World. https://www.solarpowerworldonline.com/2015/05/demystifying-the-formation-of-micro-cracks-on-solar-panels/
RenewSys India. (2023, February 3). Micro cracks in solar modules: Causes, detection and prevention. renewsysworld. https://www.renewsysworld.com/post/micro-cracks-in-solar-modules-causes-detection-and-prevention
What are the dangers of hidden solar panel cracks? How is it caused? How to detect it? How to prevent it? _Equipment_Defects_Testing.(n.d.). Copyright © 2017 Sohu.com Inc. All Rights Reserved.
https://www.sohu.com/a/538122264_121340896
How to prevent hidden cracks after the module is shipped from the factory?(n.d.). Weixin Official Accounts Platform. https://mp.weixin.qq.com/s/dOmIKnZ9-gOu1S-Y6KdTmg
NetEase . (2019, November 5). Nanlai Technology:How to avoid the hidden crack problem of solar panels? Copyright © NetEase. https://www.163.com/dy/article/ET82UUQV05389Q3D.html
What causes hidden cracks in photovoltaic modules_Sunshine Artisan Photovoltaic Network. (n.d.).
http://www.21spv.com/news/show.php?itemid=27317
Near-Infrared Cameras Look for Cracks in Solar Cells - Novus Light Today. (n.d.). https://www.novuslight.com/near-infrared-cameras-look-for-cracks-in-solar-cells_N6758.html
