För ett antal år sedan var mikrosprickor i cellerna, hot spots och PID-effekter tre viktiga faktorer som påverkade prestandan hos PV-moduler med kristallint kisel. Under de senaste åren, med den snabba utvecklingen av processteknik, utrustning och material, har dessa problem förbättrats avsevärt i produktionsprocessen för solpaneler, och kvaliteten på de solpaneler som lämnar fabriken är garanterad.
Under de senaste åren, tillsammans med den snabba utvecklingen av den distribuerade marknaden, har problemet med mikrosprickor som orsakas av felaktiga yttre krafter vid lagring, transport och installation av moduler blivit ett nytt problem på grund av stora och små installationsteam av blandad kvalitet, eller utan systematisk utbildning, efter att modulerna har lämnat fabriken och före och efter installationen. I det följande kommer vi att fokusera på orsakerna till mikrosprickor i solpaneler under transport, installation och användning, de negativa effekterna av mikrosprickor och de viktigaste lösningarna.
Mikrosprickor är osynliga sprickor som kan uppstå i cellen och som inte är lätta att upptäcka med blotta ögat när cellen (modulerna) utsätts för stora mekaniska eller termiska påfrestningar.
Vad är det som gör att mikrosprickor bildas?
Före och efter installationen är cellfrakturer ett vanligt problem för både solpanelstillverkare och systemägare. Mekaniska påfrestningar under transport och installation samt extrema miljöfaktorer är orsaken till mikrosprickor i solpaneler.
När ett föremål deformeras på grund av en yttre orsak (kraft, förändring i luftfuktighet och temperatur etc.) är mekanisk spänning en inre kraft som samverkar mellan föremålets delar för att försöka motstå den yttre orsaken och återföra föremålet från dess postdeformationsposition till dess predeformationsposition.
Mekanisk stress i logistik- och leveranskedjeprocessen kan orsakas av:
(1)Felaktig förpackning
(2)Olämpliga transportsätt
(3)Olämpliga hanteringsmetoder
Mekanisk stress under installationen av ett solcellssystem kan orsakas av:
(1)Användning av moduler som plattform för annan utrustning eller som trappsteg
(2)Moduler kraschar eller faller när de lyfts upp på taket
(3)Installation på en yta som inte är plan kan leda till att monteringsramen vrids och belastar modulen.
Följande miljöfaktorer kan också leda till mikrosprickor i solcellssystem:
(1)Termisk cykling, eller temperaturförändringen mellan dag och natt
(2)Frysning och luftfuktighet
(3)Vindbelastning och cykliska (eller dynamiska) tryckbelastningar
(4)Rikligt snöfall
(5)Hagel
Hur kan man hitta mikrosprickor efter installationen?
Att använda infraröda kameror för att spåra temperaturvariationer på solpanelens yta är den mest effektiva tekniken för att hitta brister i solpaneler på plats. Spruckna solpanelceller utvecklar en zon med högt motstånd och högre temperatur än närliggande celler när de utsätts för solljus.
En infraröd kamera kan effektivt identifiera områden med stora temperaturvariationer och meddela underhållspersonalen så att de kan undersöka de tvivelaktiga panelerna direkt.
Allied Visions koreanska partner, DISSEM, har hjälpt en ledande leverantör av inspektionssystem för solceller att utveckla en kostnadseffektiv bildlösning baserad på spektral elektroluminescens i närinfrarött.
Vilka negativa effekter har mikrosprickor?
Mikrosprickor kan orsaka förluster och kan leda till hot spotting-effekter
Enligt en studie kan mikrosprickor orsaka en elektrisk separation som gör att vissa cellkomponenter förblir vilande. Eftersom mikrosprickor kan ha en rad olika effekter, inklusive ingen alls, är det dock svårt att uppskatta den effektförlust som orsakas av dessa mikrosprickor. Att kassera varje modul som har en mikrospricka kan orsaka problem, särskilt när det gäller garantin, men det krävs inte för att alla moduler fortfarande ska fungera med den effektnivå som garanteras under modulens livslängd. Enligt vissa undersökningar kan en modul med flera sprickor som inte separerar vissa delar av cellen drabbas av förluster på upp till 2,5 %. För en modul med mikrosprickor som isolerar delar av cellen kan större förluster uppstå. Hot spots kan också bildas som ett resultat av mikrosprickor. Dessa uppstår när en skadad cells inre resistans ökar och strömmen går genom den, vilket höjer cellens temperatur. Heta områden har visat sig förvärra skadorna på en cell.
Mikrosprickor kan leda till att solpaneler förlorar ström och till och med orsaka bränder
Vissa mikrosprickor på solpanelen är inte uppenbara, direkt utseende är inte heller möjligt att se, många människor kommer att känna att det inte finns mycket problem, du kan fortsätta att använda, i själva verket inte, mikrosprickor kommer att orsaka en direkt faktor är att orsaka en minskning av solpanelens effekt, det kan finnas några mycket små, i detta skede av testkraften kommer inte att vara mycket förändring, men efter några månader, ett år av termisk expansion och kontraktion, kommer solpanelernas kraft att sjunka kraftigt. Även vissa allvarliga interna kortslutningar kommer att uppstå och orsaka brand och så vidare.
Hur kan mikrosprickor lagas?
Mikrosprickor uppstår i cellerna och kan inte repareras utan att modulen byts ut. Men om mikrosprickorna inte har någon större inverkan på solpanelernas normala funktion kan de fortfarande användas. Därför bör installatörer och slutanvändare fokusera på hur man på ett vetenskapligt sätt hanterar, installerar och använder solpaneler för att förhindra mikrosprickor.
Hur förhindrar man mikrosprickor?
Tre viktiga områden måste hanteras för att effektivt förhindra mikrosprickor i solpaneler: produktion, transport och installation samt driftmiljö. En viktig komponent i tillvägagångssättet är att välja en solpanelstillverkare som inser behovet av att förebygga mikrosprickor.
En kvalificerad leverantör av solpaneler bör uppfylla följande villkor:
(1)En organiserad leveranskedja
(2)Ett garantibaserat garantiprogram för kunder
(3)En testprocess som garanterar att varje modul utsätts för EL-testning
(4)Ett gott rykte
Hur undviker man mikrosprickor när solpaneler placeras i lager?
1. För att underlätta transporten och undvika att komponenter lutar på grund av dolda sprickor eller skador bör hela lådan med komponenter staplas på en plan, öppen plats.
2. Den totala höjden på den staplade lådan får inte vara högre än höjden på två lådor. Var mycket uppmärksam på hur pallen försiktigt flyttas upp och ner för att förhindra att pallens hörn placeras i luften.
3. Komponenterna bör undvikas så mycket som möjligt efter att de har satts på plats innan de flyttas till byggarbetsplatsen för att minska ytterligare hantering eller förflyttning, eftersom detta ökar risken för dolda sprickor i komponenterna.
4. Komponenterna bör täckas med material, t.ex. färgglad randig duk, när de har arrangerats snyggt för att förhindra uppenbara skador eller dolda sprickor som orsakas av att komponenterna lutar eller välter efter att platsen har utsatts för kontinuerlig regnvattenavrinning.
5. Komponenterna måste vara snyggt arrangerade och placerade på en pall eller plan yta när de tillfälligt placeras där, med de mellersta komponenterna vända uppåt på baksidan och de första och sista komponenterna vända uppåt på glassidan. De plana komponenterna får inte placeras på mer än 18 stycken.
6. De skall vara snyggt arrangerade och tillfälligt placerade diagonalt mot pelare eller andra föremål; de bärande föremålen skall vara plana, utan utskjutande delar och får inte vara fler än tio till antalet.
7. Vid installation av solpaneler bör de solpaneler som är tillfälligt placerade någonstans lastas samma dag, och de återstående panelerna måste placeras snyggt och plant eller väl skyddade för att undvika kollaps när de lämnas utan uppsikt.
Hur kan mikrosprickor förhindras vid sekundär hantering?
1. När komponenterna har packats upp behövs två personer för att bära varje komponent till installationsplatsen. Detta förhindrar att en person bär en eller flera komponenter, minskar risken för att komponenterna faller ur handen och minskar risken för dolda sprickor eller skador på komponenterna från stötar eller slag.
2. Var uppmärksam på omgivningen när du hanterar komponenterna så att du inte stöter emot något och orsakar dolda sprickor eller exploderande paneler.
3. När delarna är klara för montering, luta dig mot konsolens balkar istället för att ställa dem plant på golvet.
4. För att undvika skador på komponenterna under förflyttningsprocessen bör de endast flyttas med gaffeltruckar och kranar, och ovanliga maskiner (grävmaskiner, lastmaskiner etc.) bör förbjudas.
5. Det är viktigt att täcka komponenterna väl när de befinner sig på taket för att förhindra oavsiktliga kollisioner mellan dem och väggarna eller deras hörn, vilket kan leda till inre sprickor som är svåra att se eller ärr som märks utåt.
Hur förhindrar man mikrosprickor under installationen?
1. Använd en uppifrån-och-ned-monteringsprocedur för att installera komponenterna. Tegelstenar, träpluggar och andra tillfälliga fästmetoder bör undvikas vid montering av komponenterna; åtminstone bör de två övre bultarna användas för tillfällig fastsättning.
2. Vid installation av komponenter bör montörerna undvika att kliva, sitta, knäböja, trycka, knacka, klämma eller stöta direkt mot komponenterna. Detta kan leda till dolda sprickor i komponenterna på grund av lokal stress på de interna battericellerna.
3. Fjäderdynorna måste vara i nivå och monteringsbultarna för komponenterna måste vara ordentligt åtdragna.
4. För att förhindra uppkomsten av en klämvinkel bör tryckblockets horisontella yta vara ordentligt i kontakt med komponentramen när den används för att fixera komponenterna.
Maysun Solar har specialiserat sig på att tillverka högkvalitativa solcellsmoduler sedan 2008. Välj bland vårt breda utbud av solcellspaneler i svart, svart ram, silver och glas som använder halvskuren, MBB, IBC och Shingled-teknik. Dessa paneler erbjuder överlägsen prestanda och snygg design som sömlöst smälter in i alla byggnader. Maysun Solar har framgångsrikt etablerat kontor, lager och långsiktiga relationer med utmärkta installatörer i många länder! Kontakta oss gärna för de senaste modulofferterna eller andra PV-relaterade förfrågningar. Vi ser fram emot att hjälpa dig.
Referens：
Blessingchi. (2022). How can microcracks damage solar panels. WINAICO.
Micro-Fractures in Solar Modules: Causes, Detection and Prevention. (2020, June 16). Gallagher US.
Niclas. (2023). Micro Cracks: Causes and Impacts on Solar Panels. Sinovoltaics (Hong Kong Office).
Pacheco, M. (2022, November 21). Microcracking kills your solar panels - Age of Awareness - Medium. Medium.
Pickerel, K. (2015, May 21). Demystifying the formation of micro-cracks on solar panels. Solar Power World.
RenewSys India. (2023, February 3). Micro cracks in solar modules: Causes, detection and prevention. renewsysworld.
What are the dangers of hidden solar panel cracks? How is it caused? How to detect it? How to prevent it? EquipmentDefects_Testing.(n.d.). Copyright © 2017 Sohu Inc. All Rights Reserved.
How to prevent hidden cracks after the module is shipped from the factory?(n.d.). Weixin Official Accounts Platform.
NetEase. (2019, November 5). Nanlai Technology: How to avoid the hidden crack problem of solar panels? Copyright © NetEase.
What causes hidden cracks in photovoltaic modules_Sunshine Artisan Photovoltaic Network. (n.d.).
Near-Infrared Cameras Look for Cracks in Solar Cells - Novus Light Today. (n.d.).
