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1、.光伏组件监造、进场及安装流程作为光伏电站的最核心部件之一,光伏组件的质量直接影响电站的发电性能。在光伏电站建设中,因为光伏组件设备数量庞大,容易破损失效,所以需要在组件的生产、进场卸货和安装过程中对组件质量进行全程监控。为保证后期运行中组件设备的稳定,特制定此光伏组件监造、进场及安装流程。第一章 光伏组件的监造一、生产的前期准备1.组件正式投产前进行工厂审核光伏组件的质量受产线的硬件设备和人员素质的影响很大,同样的BOM在不同的产线上出产,其质量差别会非常大。光伏项目一般建设周期较短,需要在尽短的时间内提供质量过硬的产品。如果在签订合同,即将生产之前进行工厂审核,一旦产线条件达不到要求,则会
2、面临质量与供货进度两难的局面。项目在采购组件时,签订合同之前即邀请第三方参与,对意向厂家所有的生产线进行审核和选择,确定哪些产线具有生产合格产品能力并要求供货商在这些产线上进行排产,作为双方签订合同的前提条件,并加入合同条款。尽量在双方正式达成意向前规避因产线水平造成的潜在的质量问题。如工厂审核,主要关注点应为以下几点：(1) 产线的清洁程度光伏组件作为一体封装的半导体设备,内部不允许出现大颗粒灰尘、异物、气泡等,所以对生产线封闭性有较高的要求。工厂在生产时要求环境密闭,员工穿戴整齐,特别是层压前,为防止头发、指甲等异物进入组件内部,需要工人佩戴防尘帽,接触电池片、EVA胶膜、背板等原材料时需
3、要佩戴手套。最好在串焊、叠层、层压、包装的各个工艺的操作空间之间有隔离措施,严禁敞开式,特别是对外部空间敞开的厂房。用来切割背板和EVA的裁切间、放置组件等待硅胶固化的固化间,则需要设置为独立防尘间,同时要有温湿度的控制措施,保证组件和原材料的性状不发生改变。(2) 自动化程度组件在产线上发生隐裂或划伤等损伤一般是人为造成,所以人工搬运的工序越少,发生破损的几率就越低。对于全自动生产线,如果正常运行,只有组件经过最终功率分选后才会由人工进行包装,其余时间组件全部在传送带上运行,这样就大大减少了因人工搬运造成的损坏。所以自动化程度越高,传送带越平稳,组件发生物理损伤的几率就越小。(3) 温度控制
4、组件电池串的连接,接线盒与电池片电极的连接需要通过焊接完成,在焊接工序中需要关注的除了焊接操作工人的手法外,另外比较重要的是焊烙铁的温度,如焊接温度过低,焊接强度不够,可能造成虚焊和脱焊,如焊接温度过高,则可能造成过焊,所以焊接温度应定时点检,保证焊接温度的稳定。规范的产线上会定时对焊烙铁进行温度点检并对烙铁温度进行抽检。在生产组件的过程中,还需要经过层压热处理,层压机的温度控制也需要重点关注。(4) 检验流程 产线自检是出产合格组件的关键,如果工厂自身对质量要求严格,可以降低组件生产成本,提高合格率；对于监造驻厂人员来说,其组件的合格率就会有所提升,而且工作的压力也会减轻。在进行工厂审核时,
5、应对其自检情况进行检查,基本要求为在焊接、层压、固化后均要有专门的外观和EL测试,检查组件半成品是否合格。(5) 产线的规范化管理产线上的规范管理能够在即使工人流动性比较大的情况下做到产品品质一致、人员操作规范、保证安全,产线的规范化管理包括物料标示卡的明确、设备状态标示、设备安全操作规范、设备点检记录表、工序标准操作手册等文件需上墙张贴,清晰便查。对于监造工作也可以随时随地的检验工序是否按照规范来进行操作。 产线的质量管理体系也必须有效的实施,在某组件工厂中曾因质量管理体系出现问题导致的质量缺陷。在厂中,生产环节的产品质量由品管部负责,在生产中将有瑕疵的组件剔除单独放置。在包装与发货环节由生
6、产部负责,生产部为保证出货数量,怀侥幸心理将已经被剔除的组件掺回合格品打包发货,发至现场后被我方发现,供应商不得不再派人员将所有组件拆包全检,将问题组件又挑选出来。这个事件说明在质量管理的过程中打包与发货环节管理缺失,不仅造成了发货的延迟,也造成了工厂成本的增加。(6) 管理层能力及员工素质车间的管理水平取决与基层管理者的管理水平,关键在于实际操作者员工的素质,对于产线上的操作员工,工厂审核时可以查看下员工的穿戴及精神面貌,特别是层压前的工序,为了防止异物进入组件和人为损坏原材料,手套、帽子、工服必不可少,如出现工人穿戴不整齐,则说明产线管理不严,对员工的要求不高,对于组件质量则无法保证。2.
7、不采用代工厂进行生产供应商在产品供不应求的情况下,会选择代工厂代工部分组件,非特殊情况,组件不应使用代工厂生产。代工厂在生产环节虽然受供应商控制,但供应商一般是按照出产组件块数与代工厂进行结算加工费,代工厂更关心有多少数量的组件能够出货,而对产品质量的把控和责任心均不如供应商自己的车间,且代工厂的生产环境参差不齐,极容易出现组件质量问题。且监造人员与代工厂的沟通往往需要经过供应商来转达,往往会出现监造人员和代工厂的沟通滞后和不畅,甚至无视监造过程中的整改通知,我行我素继续生产。3.原则上不接受存货对于组件厂商,在供货期比较紧张的情况下,一般会提出交付部分之前的存货。但对于存货的接受,一定要慎之
8、又慎,因为存货的来源一般有两种：1、工厂在订单较少,产能充足时,出于对形势的判断而提前生产的组件。2、在生产其他订单时,由于原材料、工艺等未满足客户要求,商务出现纠纷等原因,转单变为存货。对于第1种情况,风险点在于其BOM和生产工艺可能会不满足我方要求,且生产过程我方没有监控,情况未知,只能检查其BOM是否符合要求,外观、电性能、EL等成品检测项目是否通过,其内部质量无从得知。除非项目特别紧急,产品测试通过的情况下,可以酌情接收。对于第2种情况,风险极大,不建议接收此类组件。基本的判断为存货的生产日期,在组件行情较好,订单火爆的时间段,厂家是不可能安排产能生产存货的,如果在紧俏时段生产的存货,
9、一般会有问题。二、生产过程监控(一) 关键原材料来料检验(1) 背板的现场外观甄别光伏组件背板如选择TPT双层含氟背板,其结构为双层Tedlar薄膜,薄膜的化学组成和内部结构在工厂无法测出,但TPT有其特殊的外观和感官特性,可以通过观察和触摸进行初步的判断。TPT背板由于内外两侧均为Tedlar材料,所以其背板原材料的正反两面的颜色和手感应当相同。相对于非Tedlar薄膜的背板,其颜色相对更白,触摸手感比较粗糙,手指摩擦时有发涩的感觉。对于伊索TPT2442背板,因其内层需要与EVA粘连,内层的Tedlar薄膜会经过特殊处理以保证背板内层与EVA的粘连度,从外观上仔细观察背板内层有不明显的纹路
10、,而外层比较平整,所以TPT需要将正反两面区分开来,不得翻转使用。而SFC品牌的的PP-350型TPT背板两面的差别不大,但因为其内层处理的不过关,所以其交联度较差。伊索TPT背板内层与EVA粘连,有纹路 伊索TPT背板外层平整无纹路左侧组件为使用3M背板THV膜,右侧组件为伊索TPT背板。3M背板相对发黄,TPT背板相对发白。相对于TPE背板,其内层为EVA,外层为Tedlar,所以其外层的感官与TPT相同,但Tedlar材料透光性较差,所以双层T膜的TPT的透光性比TPE要差。判断方法为将组件正面对着光源,从组件背板对光源观察,如果能够清晰的看到电池片的边缘,则很有可能为TPE背板,如电池
11、片边缘不清晰,则可能为TPT背板。TPE背板,可以清晰的看到电池片边缘 TPE背板的严重黄变以上都为对于背板的初步判断,可靠的判断需要使用专业的光谱仪进行分析。由于层压后的组件内层背板已经与EVA粘接在一起,背板内层是否是Tedlar不能直接测试出来,验证是否为TPT背板需要做破坏性试验,即剥离电池片和EVA,使得背板内层可以与光谱仪探头直接接触,最权威的判断还需选择车间中或现场报废的组件取样,将每批次背板采集样品送到杜邦公司化验,其化验结果为最有力的证据。 如项目所需组件为双玻组件,则不使用TPT、TPE等聚合物背板,背板采用的是半钢化玻璃,其质量应按半钢化光伏玻璃规范来要求。2镀膜玻璃和非
12、镀膜玻璃的选择镀膜玻璃通过玻璃表面的增透膜提高组件功率,以目前的组件技术,60片电池的组件使用镀膜玻璃和高效率电池片可以达到265W。配合镀膜玻璃,使用效率17.8-18.0%的电池片即可生产255W组件,此效率的电池片已属于偏低效率片,即电池片可能有失效、断栅、黑边等缺陷区域,这些缺陷都可能造成组件热斑、黑片、漏电等问题,会有极大的隐患。同时镀膜玻璃的耐候性也有待观察,目前没有权威报告表明,玻璃上的镀膜能够保证25年使用。而非镀膜玻璃的封装效率损失可以达到2.5%,即255W组件需使用18.0%以上的电池片,这样就要求使用缺陷较少,质量更高的电池片,相对电池片出现质量问题的几率也相对较小。所
13、以如果选择255W或260W组件,选择非镀膜玻璃可以保证电池片质量。265W以上的组件只能通过镀膜玻璃和高效率电池片来实现。在与同行交流的过程中,也了解到目前比较流行的纳米涂层的耐候性通常较差,其功率提升随着时间会慢慢变小,为了保证纳米涂层的功能,需要1-2年补涂一次,实际应用效果并不一定很好。 EVAEVA是乙烯醋酸乙烯共聚物的树脂产品,产品在较宽的温度范围内具有良好的柔软性、耐冲击强度、耐环境应力开裂性和良好的光学性能、耐低温及无毒的特性。EVA胶膜是一种热固性的膜状热熔胶,常温下不发粘,但加热到所需要的温度,经一定条件热压便发生熔融粘接与背板及玻璃交联固化。由于EVA在高温下会溶解,所以
14、存放EVA的仓库应恒温恒湿,不得在户外及高温的条件下存放EVA原材料。裁切过的EVA胶膜存放时间为12小时,即12小时内进入层压工序,如长时间不适用,应在12小时内用保鲜膜或塑料隔水包装放入恒温间保存,在叠层的工作台上的标示卡应清晰标明EVA裁切的时间,监造时应该定期巡检。斯威克EVA,有明显的抗PID标示EVA也分抗PID与非抗PID两种,抗PID型的EVA其胶膜的电阻率比较高,绝缘性较好,即玻璃中的金属离子不易游离到电池片表面,可以起到抑制PID效应的功能。我们的组件有抗PID要求,所以需要使用抗PID型EVA,在原材料检验中需要注意。EVA另外一个比较重要的参数为EVA与背板的交联度,交
15、联度体现的是EVA与背板的粘接强度,如果强度不够,在长期户外运行后,有可能出现EVA与背板的脱胶,需要在试生产后进行测试。4接线盒 接线盒主要功能为连接电池串的引出线,同时将光伏组件产生的电流传导出来。接线盒中主要由塑料盒、二极管、引接线等部分组成,在之前的实际使用中,会发现有二极管电极接触不良和二极管脱落的现象,所以有些接线盒将二极管的电极与接线盒的连接片焊接在一起,同时使用硅胶将接线盒灌胶封死,可以防止接线盒进水和过热,灌胶的做法有利有弊,好处在于密封性较好,接线盒与背板连接比较坚固,不会出现因颠簸或外力导致二极管脱落；弊端在于灌胶固化后接线盒中的二极管被完全密封,一旦出现二极管击穿和断路
16、,则无法更换二极管,只能整块更换。对于接线盒外壳的材质分为PPO及PC塑料：PPOPolyphenylene Oxide：聚苯醚,是世界五大通用工程塑料之一,是一种高温的热塑性塑料。PPO为非结晶性热塑性高分子,由于它难以制造,在工业上很少使用纯的聚苯醚,常将聚苯醚和聚苯乙烯、高冲击苯乙烯-丁二烯共聚物或聚酰胺混合使用。PC：聚碳酸酯,英文名称:Polycarbonate,缩写为PC,是一种无色透明的无定性热塑性材料。5硅胶粘接接线盒及边框需要使用硅胶,分为脱肟型硅胶和脱醇型硅胶：脱肟型硅胶和脱醇型硅胶主要指在固化过程中释放物不同,脱肟型硅胶在固化时会释放肟基化合物,脱醇型硅胶在固化时释放的为醇类化合物。根据太阳能光伏组件用物料匹配性研究中提
