太阳能组件检测与品质控制.ppt

1、太阳能光伏组件 检测与品质控制,Solar Module Inspection and Quality Control,Solar Module Pengujian dan Quality Control,Item,The Inspection Item of PV module The Impact Factors and Controlling of PV solar Modules Properties One Case of Damp heat test defect,The Inspection Item of PV module: IEC Standard,IEC 61215,IE

2、C 61646,The Inspection Item of PV module: IEC Standard,IEC 61730,The Inspection Item of PV module: UL Standard,UL 1703,The Inspection Item of PV module: Factory,基于IEC与UL标准，结合工厂实际与客户要求制订相应的工厂品质检测项目。 IQC材料检测项目 IPQC制程检测项目 FQC成品检测项目,The Inspection Item of PV module: Factory-IQC,IQC材料检测项目 参见各材料检验SOP 检测项目

3、构成：供方提供规格书 + 光伏行业标准,The Inspection Item of PV module: Factory-IQC,光伏材料选用评估 光伏组件的品质要求决定了光伏材料的高品质要求，在材料选用上务必谨慎对待，评估原则： 市场主流产品与厂家：如封装材料目前主流为EVA； 材料需有相关认证证书：如背膜需有TUV认证证书； 内部测试：结合内部制程进行测试评估，使用材料适合公司生产制程； 制成组件验证：可通过客户使用，送实验机构测试认证的方式验证选用材料是洽当。,The Inspection Item of PV module: Factory-IPQC,IPQC检测项目 光伏组件”过程

4、(process)”控制至关重要，决定了组件的大部份品质： 各工序检测项目参见各工序SOP； IPQC制度的执行；,过程检验形式 A、首件检验：是指在批量产品生产中对第一件产品(或直到把工艺状态调整好为止的若干个产品)的检验，主要目的和作用是检验工序是否处于良好的工作状态。,The Inspection Item of PV module: Factory-IPQC,首件检验通常的情况： 一批产品开始生产时； 一个工作班开始生产时； 作业人员变换工作地，生产第一个产品时 设备重新调整或工艺发生变化时； 材料、零件、部件、组件发生变化时,The Inspection Item of PV mod

5、ule: Factory-IPQC,1) 目的：为了尽早发现过程中影响产品质量的系统因素，防止产品成批报废。 2) 首件检验由操作者、检验员(或IE)共同进行，合格后送检验员专检。 3) 检验员应按规定在检验合格的首件上作出标识，并保留到该批产品完工。,The Inspection Item of PV module: Factory-IPQC,4) 首件检验不合格，不得继续加工或作业 5) 首件检验必须及时，以免造成不必要的浪费 6) 首件检验后要 保留必要的记录，如填写“首件检验记录表”。,The Inspection Item of PV module: Factory-IPQC,(2)

6、、巡回检验 1)定义：是指检验员在生产现场按一定的时间间隔对有关工序的产品 和生产条件进行的监督检验。 2)范围：产品、影响产品质量的生产因素(4M1E 人、机、料、法、环)。 3)对生产线的巡检，以检查影响产品质量的生产因素为主 当人员有变化时，对人员的教育培训及评价有无及时实施。 设备、工具、计量器具在日常使用时，有无定期检查，校正，保养是否处于正常状态。 物料和零部件在工序中的摆放、搬运及拿取方法是否造成物料不良。 不合格品有无明显标识并放置在规定区域。 工艺文件(或作业指导书)能否正确指导生产，工艺文件是否齐全并得到遵守。,The Inspection Item of PV modul

7、e: Factory-IPQC, 产品的标识和记录能否保证可追溯性。 生产环境：6S 生产因素变换时(修机、换模、换料)是否按要求通知质检员到现场验证。 巡检后及时作好必要的记录。 (3) IPQC的其他形式： 首件检验 在线检验 完工检验 末件检验,The Inspection Item of PV module: Factory-IPQC,FQC成品最终检验 最终检验概述：是涉及实物质量的最后一个关口，因此必须根据合同规定及有关技术标准或技术要求对产品实施最终检验。 目的：防止不合格品出厂和流入到用户手中，损害用户利益和企业的信誉。 主要形式 (1) 成品入库检验 定义：在将仓库中的产品送

8、交客户前进行的检验 如入库前已进行了严格检验，则一无需进行出厂检验； 如仓库贮存环境(温度、湿度)对产品有影响时，则需进行出厂检验。,The Inspection Item of PV module: Factory-FQC,4、不合格品的控制 特采(特别采用)：轻微不合格，顾客一般不会在意，可特别采用。 挑选：不合格品只是一部分，通过全数检查，合格品办理入库。 返修：为使不合格品满足预期用途而对其所采取的措施。 为使不合格品符合要求而对其所采取的措施。 注：返修包括对以前是合格的产品，为重新使用所采取的修复措施，如作为维修的一部分。 经返工的产品可以成为合格品，返修品一定是不合格品，但能满足

9、预期的使用。 5) 让步使用：对使用或放行不符合规定要求的产品的许可； 6) 降级 7) 报废,The Inspection Item of PV module: Factory-FQC,The Impact Factors and Controlling of PV solar Modules Properties,光伏组件各个特性中，以power输出最为重要，它决定了组件的可使用价值。下面以组件Pmax常见不良与影响因素进行讲解： 光伏组件各特性值理论计算方法： Pmax：不论组件中电池片串联或并联，均为各电池片Pmax的累加 Isc/Imp：电池片串联时等于单片电池片的Isc，并联时为各

10、并联电池片（串）的累加值 Voc/Vmp：电池片串联时等于各单片电池片Voc/Vmp的累加值，并联时等于各电池片（串）的值,The Impact Factors and Controlling of PV solar Modules Properties,例如： 组件由72片125单晶电池片串联而成，每片电池片效率16.0%，电池片各性能参数如下： 则组件的电性如下： Pmax=2.377*72W=171.144W Vmp=0.502*72V=36.144V Imp=4.735A Voc=0.612*72V=44.064V Isc=5.182A,The Impact Factors and C

11、ontrolling of PV solar Modules Properties,实际上光伏电池片经过封装后，因外界因素变化，组件各参数并不是完成等同于上述理论值，导致这些变化的因素有： 玻璃的透光率，反射，折射； 封装材料（EVA、环氧胶等）的透光率； 背膜材料选用不当也可能导致功率输出下降，比如黑色背膜的使用； 电池片焊接不良产生的电阻的增加； 电池片连接体（通常为涂锡铜带）的导电率； 各电池片间的性能差异（这些差异会产生“水桶效应Buckets effect ”）； 组件内部电路的短路； 电池片的裂纹，缺角； 量测失误； 其它。,The Impact Factors and Contr

12、olling of PV solar Modules Properties,通常情况下，组件实测性能与理论值差异大至如下表所示：,通常情况下，组件量测时会存在如下不可控误差： Pmax 3.5% Isc 3% Voc 1%,PI Photovoltaik Institut Berlin AG Caliberation Report,TUV Test Report,The Impact Factors and Controlling of PV solar Modules Properties,1.电池片焊接不良影响特性,导电带焊接错位导致焊接接触增加，Pmax下降,组件特性影响因素分析与改善

13、Solar Module Characteristic Factor and Improvement,虚焊导致焊接接触增加，Pmax下降,1.1电池片焊接不良影响特性,组件特性影响因素分析与改善 Solar Module Characteristic Factor and Improvement,虚焊导致焊接接触增加，Pmax下降,1.1电池片焊接不良影响特性,组件特性影响因素分析与改善 Solar Module Characteristic Factor and Improvement,1.2电池片焊接不良改善 焊接温度确认，采用电池片底部预加热装置； 焊接速度控制，焊接时烙铁与焊接点接触应

14、尽可能的在； 助焊剂浸涂量，导电带浸泡助焊剂后烘干程度控制； 电池片表面或导电带表面是否氧化、变质； 导电带是否过硬，改为较柔软的导电带； 导电带表面涂锡层材质成份：成份应适合于与电池片焊盘相熔接；,组件特性影响因素分析与改善 Solar Module Characteristic Factor and Improvement,2.1.电池片的裂纹，缺角；,裂纹，裂片导致电池片Pmax Isc降低，产生“水桶效应Buckets effect ”,组件特性影响因素分析与改善 Solar Module Characteristic Factor and Improvement,2.2.电池片裂片，

15、缺角的改善 作业动作的改善：如加锡时不在电池片上空进行，锡渣异物进入； 作业动作轻拿轻放，使用必要的治具搬移：如用真空吸盘搬移串好的电池串； 作业前后检查工作不可缺少； 在线EL检测，防止隐性裂纹流入下一工序；,隐性裂纹,碎片,组件特性影响因素分析与改善 Solar Module Characteristic Factor and Improvement,3.1.电池片Pmax或Isc差异导致组件特性出现“水桶效应Buckets effect ”。 而这类影响因素上述内容外，还可从量测出的I-V curve观察出问题发生在那里。从而比较有针对性的解决问题。,组件特性影响因素分析与改善 Sola

16、r Module Characteristic Factor and Improvement,1）. 靠近Isc侧前端翘起，或者有皱折，主要是由于偏置电压，或者是脉冲电流(电压)引起，5-10V范围内曲线平稳，Pm达到合理值判定良品；,2）红圈处有台阶，而不是缓慢下降：组件内电池片不在同一档次内，组件内混有电流档低或高的电池片。或组件中有电池片裂片，导致破裂的电池片Isc降低。,3）红圈处有下列图形的，为组件中单片电池片Pmac或Isc差异太大引起。,电池片Pmax或Isc差异太大 - Cells PMax or Isc Have Big Different Value,电池片Isc正常分布状

17、况,典型IV curve不良组件对应的单片cell Isc值,返修前,返修后,4）有下列图形的，为组件中不同电池片Rs 或Rsh值异常引起。,不同Rs值测试出的I-V Curve,不同Rsh值测试出的I-V Curve,Rs减少了Isc，Rsh减少了Voc,cell 电性不良-cell边沿绝缘蚀刻不完全,导致Rsh低Cell has a problem-Some part of cell Broken, Coused Rsd Low,对上述不良cell通以DC 3V 7A电流，10秒后以红外热像仪测试cell表面温度。其温度分布图如上所示。红点处即为绝缘蚀刻不完全，电流从此处短路通过，导致发热

18、,Rsh类型的不良的实例I-V curve Example of I-V curve which has bad Rsh,3.2. 如何预防组件中电池片单片Pmax或Isc差异过大？ 电池片切割，选别工序管制：同一级别电池片用在同一组件中； 电池片选别前进行单片电性筛选测试； 加强返修，尾数品管理，防止不同级别电池片混合使用； 破裂，缺角片预防。,组件特性影响因素分析与改善 Solar Module Characteristic Factor and Improvement,The Impact Factors and Controlling of PV solar Modules Properties,总 结 综上所述，组件电性能影响因素多种多样，概括起来，我们须做好如下几项工作，以便获取最佳的组件性能。 使用适合的材料：高透光率的玻璃，柔软且导电率高的导电带等； 正确的操作：焊接，搬运，级别管控等； 必要的仪器进行检测：cell sorting ，EL testing, IR Testing等； 严格执行的品质制度。,One case of damp heat test defect,组件封装后，进行Damp H