光伏组件制程质量控制
来源:用户上传
作者:
摘 要：由于我国当前已经开始重视清洁能源的应用，作为目前最为成熟的清洁能源，光电发电系统处于全面的研究阶段，其中光伏组件制程质量控制为整个行业的研究重点。基于对光伏组件制程中质量影响因素的了解和研究，本文提出光伏组件制程中的质量控制方法，保证光伏组件的安全稳定高效运行。
关键词：光伏组件 制程 质量控制
中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）02（a）-0129-02
光伏组件本质上为太阳能电池板，在太阳能发现系统中，光伏组件为整个系统中的最重要部分，单片太阳能电池产生的电能过小，所以需要将大量电池串联。由于在光伏组件的生产过程中要应用大量单片电池，并且光伏组件的加工技术包括多个内容，所以需要开展质量控制工作，全面提升光伏组件的生产质量。
1 光伏组件制程中的质量影响因素
在光伏组件的制造过程中，当前已经建成了科学高校的制程，工艺流程为电池检测——正面焊接——背面串接——敷设——层压——毛边去除——边框安装——接线盒焊接——测试，在整个制程中，这些生产过程都容易由于一些因素导致整个光伏组件无法投入使用或运行稳定性下降，本文通过对整个生产流程的了解，最终确定主要的质量影响因素如下。
1.1 电池检测过程
电池检测过程是指对整个光伏组件中的单片太阳能电池进行检测，在单片电池的生产过程中，会由于一些客观因素的存在导致这些电池的实际输出参数存在差异，当串接的电池之间输出参数差异性过大时，这些单片电池之间会产生过高的电势差，低压输出的电池更容易损坏[1]。在当前的电池检测过程中，会要求将输出参数相近的电池归类于同一电池组，并在光伏组件的生产过程中将这些电池组进行串接，然而在一些工作人员的检测过程中，由于对输出参数规定的了解程度不足，或者由于其未能按照生产要求进行电池归类，会导致光伏组件的质量下降。
1.2 焊接过程
本文中提到的焊接过程为光伏组件生产过程中的正面焊接过程，焊接的目的为将汇流带焊接到电池的主栅板上，应用的焊接材料通常为镀锡铜带，焊接中应用的热源为红外灯[2]。这种铜带不低于电池边长的两倍，焊接后多处的铜带与电池背面的负极连接，目前的很多光伏组件生产厂家应用人工焊接工作完成组件生产。但是在焊接技术的应用中，由于焊接人员的从业素质存在不同，不能保证所有的焊接过程都满足相关要求，在光伏组件的生产过程中，焊接过程为降低生产质量的一个重要因素。
1.3 串接过程
串接过程是指将光伏组件中的单片电池进行串联焊接，当前的一个串接方法为将单片电池放置在光伏组件的模板上，这些模板按照光伏组件的太阳电池片数量进行设计和制造。在具体的焊接过程中，应用焊接材料将串联导线接入到电池板的电极上。在这种方法的应用中，很多企业从设备以及成本方面考虑，会采用人工焊接的方式进行电池板串接，这种方法无法对电池板的串接质量进行定量化描述和限制，另外在模板的生产过程中，也由于一些因素的存在致使模板本身存在较大误差，这会导致电池板的间距等参数与设计标准不同，严重时会导致无法开展后续的边框安装工作。
1.4 测试过程
在本文的研究中，从光伏组件的运行质量角度出发，考虑电池板制程对电池板质量的影响。这种研究方式能够确定光伏组件在运行过程中自然环境因素对运行状态的限制效果，在光伏组件当前的生产和设计中，也会通过测试过程对光伏组件的运行状态进行分析，测试的方式为向光伏组件施加一定电压，测试光伏组件边框和电极引线之间的绝缘性，但是在这种测试中，并未测试光伏组件的接地情况，可以说在当前的测试体系中，并不能保证光伏组件具备优秀的接地性能。
2 光伏组件制程中的质量控制方法
2.1 测试过程调整
当前的光伏组件测试过程只能够探究组件边框和电极引线之间的绝缘性，并不能对光伏组件中的其余参数进行测试，为了能够全面保证光伏组件的运行安全性，需要对测试过程和测试内容进行有效调整，调整的内容可以从以下方面进行：（1）接地性能。事实上在光伏组件本身的生产过程中并不包括接地系统制造，但是由于光伏组件在运行过程中需要放置在支撑上，为了保证光伏组件的安全性，整个发电系统的钢架以及光伏组件的边框需要进行接地。在测试中，测试在施加电压后接地线缆中的电流，同时测试整个边框中的电压变化情况，保证整个系统能够在短时间内将雷电电流转移到地面[3]。（2）线缆测试。在光伏组件的生产过程中，需要应用大量线缆，当其中的某条电缆发生损坏时，严重时会导致整个光伏组件瘫痪，所以在测试过程中，需要对光伏组件的运行状态进行多次检测，当发现实际运行参数与设计参数不符时，在单片电池质量满足测试条件的基础上，要对串接线缆进行全面检测。
2.2 焊接过程控制
正面焊接过程中应用镀锡钢带进行线缆焊接，并且需要将线缆焊接到电池的主栅板上，应用人工焊接的方式容易导致最终的焊接质量无法被有效保证，在具体的焊接过程中，光伏组件的生产企业需要对焊接人员的从业资质和从业水平进行全面了解和分析，当发现工作人员的焊接水平不能满足企业的生产要求时，则需要对这类工作人员进行培训。另外在焊接完成后，需要由专业的检测人员对焊接质量进行检测，同时这些专业人员对焊接的具体效果进行记录。当光伏组件的生产企业具备较高资金储备后，可以采供专用的焊接机器人对完成对电池板串接线的焊接，最大限度提升焊接精度，并有效规避在焊接过程中可能发生的镀锡铜线熔融液体滴落问题，同时保证焊接点结构和形态上的科学性。
2.3 电池检测控制
在光伏组件的生产和制造过程中，只有当太阳电池片的参数相同或者极其相近时才可将电池片进行串接，所以在当前的光伏组件制程中，最基础的工作为完成针对电池的检测工作。目前应用的检测方法为对电池板的输出电流和输出电压进行检测，由工作人员读取检测读数，当读数差异在一定范围内时，则将该电池片归類到该组中。为了能够保证电池检测的精度，在今后的光伏组件制程中，光伏组件生产企业方面需要对电池组件的检测人员进行培训，让其能够更好地开展电池检测工作。另外企业方面可以通过开发新型检测技术的方式提高检测质量，例如将检测仪器与计算机连接，计算机能够对电池片输出参数进行显示，同时为电池片进行编号，再由工作人员进行电池片分拣。
2.4 串接过程控制
串接过程为在模板上进行串接，为了能够更好地提升光伏组件的串接质量，可以在具备现有模板的基础上应用专用的焊接机器人完成串接操作。在焊接机器人的应用过程中，工作人员按照模板的铺排方式向机器人中输入相关参数，从而让机器人能够按照输入的参数完成焊接工作。但是对于焊接过程来说，需要将不同电池片之间的正极与负极进行连接，这两个电极的焊接点位于电池片的不同面，这一焊接要求对串接线的形态和固定强度提出了很高要求，同时在模板翻面过程中，也要保证串接线接头部分与焊接点不发生相对位移，针对这种情况，可以先对这些区域进行软固定后进行焊接。
3 结语
综上所述，在光伏组件制程中，对组件生产质量影响最大的因素为电池检测过程、焊接过程、串接过程和测试过程。为了能够提升制程的质量，可以通过优化测试内容、应用焊接机器人、建成电池自动测试系统等措施达成目的，保证光伏组件能够安全稳定运行。
参考文献
[1] 刘邓，张丹，周怡，等.集中式与集散式光伏发电系统MPPT的仿真与对比[J].电气工程学报，2018，13（10）：41-46.
[2] 范思阳，胡书举，王玲玲.多种光伏组件发电性能实证研究[J].电测与仪表，2018，55（18）：21-25，63.
[3] 赵荣伟.光伏组件技术问题解决分析[J].内燃机与配件，2018（15）：226-227.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14797461.htm
