光伏接线盒材料分析
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光伏接线盒材料分析
一、光伏接线盒材料概述
光伏接线盒是在光伏系统中用于连接发电设备的电缆、接头和安全设
备的产品。
由于光伏发电系统的安全性要求较高,威胁较大,因此要求使
用光伏接线盒的材料具有良好的绝缘性能和良好的热稳定性,使用寿命要
求较长。
一般来说,光伏接线盒的主要材料有PP、PC、热塑性聚氨酯、
铝和碳钢等。
1、PP(聚丙烯)
PP是一种具有高强度、耐磨性、韧性和耐低温性的无塑料。
它的特
点是抗紫外线、抗老化性能强、弹性好、耐油性能好、机械强度高,耐老化,机械加工能力强,可用于制造复杂的尺寸和形状。
在常温下,具有较
高的电绝缘性。
PP是高分子聚合物,具有良好的热稳定性,使用温度范
围可以达到-20-120℃,具有良好的水蒸汽透过性,具有很好的耐腐蚀性,抗冲击性能好,可以抵抗高压电磁干扰,可以满足环境要求。
2、PC(聚碳酸酯)
PC材料具有高抗冲击性、低模量、耐老化、耐腐蚀性、耐高温和耐
油性等特点,由于具有良好的电气绝缘性,可应用于高压控制配电系统中。
在光伏发电站中,PC材料用于制作接线盒,以满足高强电磁场和紫外线
的影响。
PC材料的最大优点是其高温性能非常好,其使用温度可以达到-
40~120℃之间。
PC。
D O I :10.3969/j.i s s n .1003-0972.2024.02.005 文章编号:1003-0972(2024)02-0165-04户外运行光伏组件之接线盒失效分析韩会丽1,2,3,彭祁军2,朱灯林1*(1.河海大学力学与材料学院,江苏南京210000;2.浙江鑫辉光伏科技有限公司,浙江乐清325600;3.信阳师范大学建筑节能材料河南省协同创新中心,河南信阳464000)摘 要:针对光伏组件用光伏接线盒在大型光伏电站现场使用过程中出现的失效现象进行分析研究㊂通过对光伏接线盒的外观检测㊁电流-电压(I -V )特性分析以及进一步的解剖测试分析,在二极管解剖出的芯片表面保护环位置发现多处烧熔点,确定是雷击造成的二极管击穿导致接线盒失效㊂关键词:光伏组件,接线盒;失效分析;二极管中图分类号:T P 391 文献标识码:A开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):F a i l u r e A n a l ys i s o f t h e J u n c t i o n B o x U s e d f o r P h o t o v o l t a i c M o d u l e S e r v i c e d O u t d o o r H A N H u i l i1,2,3,P E N G Q i j u n 2,Z H U D e n gl i n 1*(1.C o l l e g e o f M e c h a n i c s a n d M a t e r i a l s ,H o H a i U n i v e r s i t y ,N a n j i n g 210000,C h i n a ;2.Z h e j i a n g X i n h u i P V T e c h n o l o g y ,Y u e q i n g 3256000,C h i n a ;3.E n e r g y -S a v i n g B u i l d i n g Ma t e r i a l s I n n o v a t i v e C o l l ab o r a t i o n C e n t e r o f H e n a n P r o v i nc e ,X i n y a n g N o r m a l U n i v e r s i t y ,X i n y a n g 464000,C h i n a )A b s t r a c t :T h e f a i l u r e p h e n o m e n o n o f t h e j u n c t i o n b o x u s e d f o r p h o t o v o l t a i c m o d u l e s i n a l a r ge -s c a l e p h o t o v o l t a i c p o w e r s t a t i o n w a s i n v e s t i g a t e d .T h i s i n v e s t i g a t i o n i n v o l v e d t h e v i s u a l i n s p e c t i o n of t h e j u n c t i o n b o x ,a n a l ys i s o f i t s v o l t a g e -c u r r e n t (I -V )c h a r a c t e r i s t i c s ,a n d f u r t h e r d i s s e c t i o n t e s t i n g a n d a n a l y s i s .U l t i m a t e l y,t h e b u r n m a r k s w e r e d i s c o v e r e d o n t h e p r o t e c t i o n r i n g po s i t i o n o f t h e d i o d e s s u r f a c e a f t e r d i s s e c t i o n .T h e f a i l u r e o f t h e j u n c t i o n b o x w a s a t t r i b u t e d t o d i o d e b r e a k d o w n i n d u c e d b y l i gh t n i n s t r i k e .K e y wo r d s :p h o t o v o l t a i c m o d u l e ;j u n c t i o n b o x ;f a i l u r e a n a l y s i s ;d i o d e 0 引言近年来,随着成本的不断降低,光伏发电在新型电力系统中逐步走向主力能源㊂组件产品作为光伏电站最核心的发电设备,其安全性与可靠性将直接影响电站乃至新型电力系统的长久稳定运行[1]㊂在此趋势下,光伏器件与组件技术持续往高效率㊁大功率方向发展,相关能耗及物料成本逐渐下降,在提质降本与光伏产品多样化㊁大规模应用的过程中,确保组件产品的品质可靠,是保障发电系统安全的核心要素,也是护航终端客户价值的关键所在㊂光伏组件用接线盒作为太阳能电池组件的一个重要部件,是介于太阳能电池组件构成的太阳能电池方阵和太阳能电池充电控制装置之间的连接器,是一门集电气设计㊁机械设计和材料科学相结合的跨领域综合性设计[2-4],为用户提供了太阳能电池组件的组合连接方案㊂所以,接线盒是连接光伏组件和系统的唯一电路通路,只有接线盒长期可靠的工作,系统才能稳定可靠发电㊂光伏组件用接线盒经历长期户外运行也会出现性能衰退甚至失效的现象㊂然而接线盒的性能衰退主要表现为材料结构性能的衰退,在实际应用中并不容易观测到,因此接线盒失效现象是光伏电站运维过程中常见的问题[5]㊂根据光伏组件户外使用情况,有研究者[6]统计出了接线盒常见失效模式的占比,如图1收稿日期:2023-07-05;修回日期:2023-10-22;*.通信联系人,E -m a i l :h a n h u i l i 107@126.c o m ;19911107@h h u .e d u .c n 基金项目:国家自然科学基金项目(12105239);河南省自然科学基金项目(242300420357) 作者简介:韩会丽(1985 ),女,河南漯河人,讲师,博士,主要从事太阳能电池组件性能的研究㊂ 作者简介:韩会丽,彭祁军,朱灯林.户外运行光伏组件之接线盒失效分析[J ].信阳师范学院学报(自然科学版),2024,37(2):165-168.H A N H u i l i ,P E N G Q i j u n ,Z HU D e n g l i n .F a i l u r e A n a l y s i s o f t h e J u n c t i o n B o x U s e d f o r P h o t o v o l t a i c M o d u l e S e r v i c e d O u t d o o r [J ].J o u r n a l o f X i n y a n g N o r m a l U n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n ),2024,37(2):165-168.561信阳师范学院学报(自然科学版) J o u r n a l o f X i n y a n g N o r m a l U n i v e r s i t y第37卷 第2期 2024年4月N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n V o l .37N o .2A pr .2024所示㊂接线盒失效的主要表现有二极管击穿㊁二极管的短路或失效㊁组件正负极引出线虚接㊁接线盒开裂等[7-8]㊂其中旁路二极管烧毁是接线盒失效的主要模式,占比超过50%,而其主要原因是系统过载,根本原因则是温度过高或内部直流电弧导致[9-10]㊂如果接线盒选取不当,就可使电池板烧毁,从而影响整个光伏系统性能㊂图1 接线盒常见失效模式统计图F i g.1 S t a t i s t i c a l c h a r t o f c o m m o n f a i l u r e m o d e s o f t h e ju n c t i o n b o x e s 目前,市场上接线盒的品牌较多,产品质量也是参差不齐,接线盒在系统应用中出现的问题也越来越多(图1)㊂本研究针对某大型光伏发电站运行期间出现的部分接线盒失效现象,对接线盒进行一系列分析,研究接线盒失效的根本原因㊂1 现象描述及样品抽查建设在广东湿热气候环境下的某大型地面光伏电站正常运行近一年,雷雨天气之后,突然发现相邻多个组串出现无电压现象㊂经查验,发现这些组串中的光伏组件没有玻璃破裂㊁背板破坏㊁电池损坏㊁接线盒烧毁等明显的外观缺陷,组件接线盒的接头线缆也没有发现异常灼烧现象㊂但是,部分组件接线盒盒盖出现凸凹不平的经高温灼烧的痕迹㊂为了验证接线盒性能,随机抽取4个接线盒不良样品进行实验室性能测试与分析,分别将不良接线盒编号为A ㊁B ㊁E ㊁G (图2)㊂图2 不良接线盒外观图F i g .2 T h e a p p e a r a n c e o f t h e p o o r ju n c t i o n b o x 接线盒的分析样品外观如图2所示㊂可以看到,部分接线盒外壳已经变形,初步判断局部高温所致㊂打开接线盒盒盖,观察接线盒内灌封胶情况(图3)㊂从图3可以看出,A ㊁B 接线盒内灌封胶大面积均出现黄变现象,尤其是二极管附近灌封胶已经开始焦化;而E ㊁G 接线盒内灌封胶只是在中间位置二极管附近出现黄变㊂为了进一步查验接线盒内二极管的焊接是否良好,将灌封胶去除,露出内部二极管(A 1㊁A 2㊁A 3为接线盒A 内二极管,B 1㊁B 2㊁B 3为接线盒B 内二极管,E 1㊁E 2㊁E 3为接线盒E 内二极管,G 1㊁G 2㊁G 3为接线盒G 内二极管)㊂可见光条件下,查看接线盒内二极管焊接点情况,只发现A 接线盒内二极管A 3(接线盒A 右侧边缘处二极管)焊接脱落,其他接触正常㊂图3 接线盒内部灌封胶焦化(上)及二极管焊接情况(下)F i g .3 T h e p o u r i n g s e a l a n t (t o p)a n d t h e d i o d e s (d o w n )i n t h e ju n c t i o n b o x 2 测试与数据分析2.1 导通性测试与二极管外观检查为测试接线盒的电性能,首先采用万用表接入接线盒引出线正负极测试其导通电阻㊂测试结果显示:A 接线盒接触不好,时而导通㊁时而不导通,导通时测得电阻较大为MΩ级;B 和C 接线盒不导通;D 接线盒导通电阻为1.4Ω,更换正负极接入测得导通电阻大小接近;E 和G 接线盒导通电阻为0.2Ω,更换正负极接入电阻变化不大;为了排除引出线原因,将接线盒内部灌封胶去除后,再次用万用表接入接线盒输出端㊂电导通性测试结果和引出线端测试结果相同㊂进一步将每个样品接线盒内部二极管取出,对其进行外观检测,结果显示所有样品二极管并无出现损伤㊁零部件缺损等缺陷,具体如图4所示㊂2.2 二极管I -V 特性分析接线盒中二极管不论在旁路工作还是反向截止状态,都会产生热㊂特别是随着组件输出电流越来越大,接线盒中二极管工作时的发热量通常也会越来越大㊂据相关研究显示,有些接线盒内二极管旁路导通工作时,二极管的表面温度达到了170ħ661第37卷 第2期信阳师范学院学报(自然科学版) h t t p ://j o u r n a l .x yn u .e d u .c n 2024年4月或更高随着温度升高[11],这种高温工作会导致二极管出现燃烧的可能性㊂为了测试二极管性能,对每一个二极管进行I -V 特性测试㊂测试结果如图5所示,所有样品二极管均呈现出击穿二极管的反向特性曲线㊂图4 二极管外观检查F i g .4 T h e v i s u a l a p pe a r a n c e of t h e d i o d e s 图5 二极管I -V 特性F i g.5 T h e I -V c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e d i o d e s 从二极管I -V 特性测试的结果来看,抽取的不良接线盒内的二极管均失去二极管特性,不再有防反作用㊂2.3 解剖分析采用化学试剂将二极管进一步解剖至焊接件,进行确认分析,如图6所示㊂二极管焊接件的光学外观未发现异常㊂进一步将焊接件解剖至芯片,并在光学显微镜下观察芯片表面,其微观形貌如图7㊂从芯片的微观形貌图可以看出,芯片A 3表面有明显的较大烧熔点,可能是热应力导致硅边缘缺角所致,芯片B 3表面也出现多个烧熔点,应该是雷击所致,芯片E 1㊁E 2㊁E 3㊁G 1㊁G 3表面也都有比较明显的烧熔点,而且烧熔点几乎都出现在芯片的保护环边缘位置,应该可以确定二极管是受到了极大的电能量引起芯片多部位击穿烧伤㊂图6 焊接件外观图F i g .6 T h e v i s u a l a p p e a r a n c e o f w e l d a s s e m b ly图7 光学显微镜下二极管芯片的外观F i g .7 T h e v i s u a l a p p e a r a n c e o f t h e c h i ps u n d e r a l i g h t m i c r o s c o pe 另一方面,接线盒内部二极管全部失效,也没有出现局部发热的痕迹,由此可以断定二极管是瞬761韩会丽,彭祁军,朱灯林.户外运行光伏组件之接线盒失效分析间失效的㊂这种高能量在瞬间出现多个高峰的情况,只有雷击才具备㊂该批组件运行在空旷环境且雷雨天气之后出现接线盒失效现象,因此,可判断二极管失效是雷击造成的㊂3结论对该批接线盒抽样样品的外观检查发现,多个接线盒外壳被烧变形而且内部灌封胶出现大面积焦化现象,初步断定是由于接线盒内部高温所致㊂二极管的I-V特性测试表明,二极管反向波形为S h o r t状态,说明接线盒内部二极管已经被击穿㊂二极管的进一步解剖分析显示,二极管芯片表面出现多个不同大小的烧熔点,其中二极管编号B3㊁E3㊁G1㊁G3缺陷为典型的雷击失效模式,其中B3二极管芯片边缘出现连续的烧熔点,G1㊁G3二极管芯片边角出现烧毁现象,均是典型的雷击造成的,而且该批接线盒为批次损坏且电气位置和地理位置集中,可判断该批失效二极管主要是雷击导致电流反灌,引起芯片局部高温击穿所致,同时高温引起灌封胶的焦化和二极管热氧变形㊂接线盒失效是影响光伏电站发电量的一个重要因素,本文分析了户外接线盒的失效原因,可为电站的户外可靠运行提供数据支撑和质量保证㊂参考文献:[1]张栋兵,孟庆法.户外光伏组件接线盒鼓包失效分析[J].太阳能,2023(4):84-88.Z HA N G D o n g b i n g,M E N G Q i n g f a.B u l g e f a i l u r e a n a l y s i s o f o u t d o o r P V m o d u l e j u n c t i o n b o x[J].S o l a r E n e r g y,2023(4):84-88.[2]李荣,刘飞,贺国顺,等.光伏组件接线盒二极管的击穿失效分析[J].太阳能,2019(6):76-78.L I R o n g,L I U F e i,H E G u o s h u n,e t a l.F a i l u r e a n a l y s i s o f d i o d e b r e a k d o w n o f P V m o d u l e j u n c t i o n b o x[J].S o l a rE n e r g y,2019(6):76-78.[3] L A U K AM P H,B O P P G,G R A B R,e t a l.P V f i r e h a z a r d-a n a l y s i s a n d a s s e s s m e n t o f f i r e i n c i d e n t s[C]//E u r o p e a nP h o t o v o l t a i c S o l a r E n e r g y C o n f e r e n c e a n d E x h i b i t i o n,P a r i s:E U P V S E C,2013:4304-4311.[4]杜晓华,张定军.光伏发电站大回线中雷电感应过电压研究[J].电瓷避雷器,2017(4):109-114.D U X i a o h u a,Z HA N G D i n g j u n.S t u d y o f l a r g e l o o p s l i g h t n i n g i n d u c e d o v e r v o l t a g e s i n p h o t o v o l t a i c i n s t a l l a t i o n s[J].I n s u l a t o r s a n d S u r g e A r r e s t e r s,2017(4):109-114.[5]J O R D A N D C,S I L V E R MA N T J,WOH L G E MU T H J H,e t a l.P h o t o v o l t a i c f a i l u r e a n d d e g r a d a t i o n m o d e s[J].P r o g r e s s i n P h o t o v o l t a i c s:R e s e a r c h a n d A p p l i c a t i o n s,2017,25(5):318-326.[6] C HA N G M a o y i,C H E N C,H S U E H C H,e t a l.T h e r e l i a b i l i t y i n v e s t i g a t i o n o f P V j u n c t i o n b o x b a s e d o n1GWw o r l d w i d e f i e l d d a t a b a s e[C]//2015I E E E42n d P h o t o v o l t a i c S p e c i a l i s t C o n f e r e n c e(P V S C),N e w O r l e a n s:I E E E, 2015:1-4.[7]王颖亭,竺江峰,胡晓飞,等.关于光伏接线盒散热性影响因素的研究[J].大学物理实验,2019,32(1):76-79.WA N G Y i n g t i n g,Z HU J i a n g f e n g,HU X i a o f e i,e t a l.A r e s e a r c h o f t h e f a c t o r s i n f l u e n c i n g t h e h e a t d i s s i p a t i o n o f p h o t o v o l t a i c j u n c t i o n b o x[J].P h y s i c a l E x p e r i m e n t o f C o l l e g e,2019,32(1):76-79.[8]王会晓,麻超,张向前,等.光伏组件用接线盒失效分析[J].科技创新导报,2019,16(3):114,116.WA N G H u i x i a o,MA C h a o,Z HA N G X i a n g q i a n,e t a l.F a i l u r e a n a l y s i s o f j u n c t i o n b o x d i o d e u s e d f o r P V m o d u l e[J].S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y I n n o v a t i o n H e r a l d,2019,16(3):114,116.[9]钟泰军,康慨,李慧.大面积光伏旁路二极管击穿事故分析研究[J].太阳能,2018(12):53-60.Z HO N G T a i j u n,K A N G K a i,L I H u i.A n a l y s i s o f l a r g e a r e a P V b y p a s s d i o d e b r e a k d o w n a c c i d e n t[J].S o l a r E n e r g y, 2018(12):53-60.[10] WU T a n g q i n g,Z HO U Z h a o f e n,X U S o n g,e t a l.A c o r r o s i o n f a i l u r e a n a l y s i s o f c o p p e r w i r e s u s e d i n o u t d o o r t e r m i n a lb o x e s i n s u b s t a t i o n[J].E n g i n e e r i n g F a i l u r e A n a l y s i s,2019,98:83-94.责任编辑:张钰861第37卷第2期信阳师范学院学报(自然科学版)h t t p://j o u r n a l.x y n u.e d u.c n2024年4月。
竭诚为您提供优质文档/双击可除光伏组件接线盒规范篇一:光伏接线盒认证技术规范(初稿)cgc北京鉴衡认证中心认证技术规范cgc/gF00x:20xx地面用光伏组件接线盒技术要求和试验方法technicalspecificationsandtestmethodsofjunctionboxe susedinterrestrialpVmodules(备案稿)200x-x-xx发布200x-x-xx实施北京鉴衡认证中心发布目次前言................................................. (iii)标题:地面用光伏组件接线盒技术要求和试验方法 (1)1范围................................................. .. (1)2规范性引用文件................................................. (1)3术语和定义................................................. . (2)4技术要求................................................. (5)4.1概述................................................. (5)4.2电击防护................................................. .. (5)4.3接口及连接方法................................................. .. (6)4.4连接器................................................. . (6)4.5线缆................................................. (6)4.6抗老化................................................. . (6)4.7基本结构................................................. .. (6)4.8ip-防护等级................................................. .. (7)4.9耐压强度................................................. .. (7)4.10环境温度范围................................................. (7)4.11防拉拽装置................................................. .. (7)4.12机械强度................................................. (7)4.13电气间隙及爬电距离................................................. .. (7)4.14绝缘................................................. . (8)4.15绝缘材料-零件................................................. . (8)4.16带电零件及防腐蚀................................................. . (9)4.17密封装置................................................. (9)4.18旁路二极管说明................................................. (9)4.19通过机械敲击拆卸的隔爆式电缆引入装置 (9)4.20配有防拉拽装置的接线盒................................................. . (9)5试验方法................................................. (9)5.1概述................................................. (9)5.2待检样品的准备工作................................................. (9)5.3试验的实施................................................. . (10)6检验规则................................................. (19)6.1检验分类................................................. (19)6.2出厂检验................................................. (21)6.3型式检验................................................. (21)7标志、包装、运输、贮存................................................. . (21)7.1标志................................................. .. (21)7.2包装................................................. . (21)7.3运输................................................. . (22)7.4贮存................................................. . (22)附录a线缆防拉拽装置扭曲试验的典型布置 (23)附录b(规范性)警示:“禁止带电插拔”............................................... .24附录c(规范性)试验样品数量................................................. (25)前言xxcgc/gF00x:20xx地面用光伏组件接线盒技术要求和试验方法1范围本技术规范规定了光伏组件用接线盒的产品术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存等。
光伏组件质量问题总结分析网状隐裂原因1.电池片在焊接或搬运过程中受外力造成.2.电池片在低温下没有经过预热在短时间内突然受到高温后出现膨胀造成隐裂现象组件影响:1.网状隐裂会影响组件功率衰减.2.网状隐裂长时间出现碎片,出现热斑等直接影响组件性能预防措施:1.在生产过程中避免电池片过于受到外力碰撞.2.在焊接过程中电池片要提前保温(手焊)烙铁温度要符合要求.3.EL测试要严格要求检验.网状隐裂EVA脱层原因1.交联度不合格.(如层压机温度低,层压时间短等)造成2.EVA、玻璃、背板等原材料表面有异物造成.3.EVA原材料成分(例如乙烯和醋酸乙烯)不均导致不能在正常温度下溶解造成脱层4.助焊剂用量过多,在外界长时间遇到高温出现延主栅线脱层组件影响:1.脱层面积较小时影响组件大功率失效。
当脱层面积较大时直接导致组件失效报废预防措施:1.严格控制层压机温度、时间等重要参数并定期按照要求做交联度实验,并将交联度控制在85%±5%内。
2.加强原材料供应商的改善及原材检验.3.加强制程过程中成品外观检验4.严格控制助焊剂用量,尽量不超过主栅线两侧0.3mm硅胶不良导致分层&电池片交叉隐裂纹原因1.交联度不合格.(如层压机温度低,层压时间短等)造成2.EVA、玻璃、背板等原材料表面有异物造成.3.边框打胶有缝隙,雨水进入缝隙内后组件长时间工作中发热导致组件边缘脱层4.电池片或组件受外力造成隐裂组件影响:1.分层会导致组件内部进水使组件内部短路造成组件报废2.交叉隐裂会造成纹碎片使电池失效,组件功率衰减直接影响组件性能预防措施:1.严格控制层压机温度、时间等重要参数并定期按照要求做交联度实验。
2.加强原材料供应商的改善及原材检验.3.加强制程过程中成品外观检验4.总装打胶严格要求操作手法,硅胶需要完全密封5.抬放组件时避免受外力碰撞硅胶不电池交良分层叉隐裂纹组件烧坏原因1.汇流条与焊带接触面积较小或虚焊出现电阻加大发热造成组件烧毁组件影响:1.短时间内对组件无影响,组件在外界发电系统上长时间工作会被烧坏最终导致报废预防措施:1.在汇流条焊接和组件修复工序需要严格按照作业指导书要求进行焊接,避免在焊接过程中出现焊接面积过小.2.焊接完成后需要目视一下是否焊接ok.3.严格控制焊接烙铁问题在管控范围内(375±15)和焊接时间2-3s 组件内部烧坏组件接线盒起火原因1.引线在卡槽内没有被卡紧出现打火起火.2.引线和接线盒焊点焊接面积过小出现电阻过大造成着火.3.引线过长接触接线盒塑胶件长时间受热会造成起火组件影响:1.起火直接造成组件报废,严重可能一起火灾.预防措施:1.严格按照sop作业将引出线完全插入卡槽内2.引出线和接线盒焊点焊接面积至少大于20平方毫米.3.严格控制引出线长度符合图纸要求,按照sop作业.避免引出线接触接线盒塑胶件.电池片隐裂原因1.焊接过程中操作不当造成裂片2.人员抬放时手法不正确造成组件裂片3.层压机故障出现组件类片组件影响:1.裂片部分失效影响组件功率衰减,2.单片电池片功率衰减或完全失效影响组件功率衰减预防措施:1.汇流条焊接和返工区域严格按照sop手法进行操作2.人员抬放组件时严格按照工艺要求手法进行抬放组件.3.确保层压机定期的保养.每做过设备的配件更换都要严格做好首件确认ok后在生产.4.EL测试严格把关检验,禁止不良漏失.电池助焊剂用量过多原因1.焊接机调整助焊剂喷射量过大造成2.人员在返修时涂抹助焊剂过多导致组件影响:1.影响组件主栅线位置EVA脱层,2.组件在发电系统上长时间后出现闪电纹黑斑,影响组件功率衰减使组件寿命减少或造成报废预防措施:1.调整焊接机助焊剂喷射量.定时检查.2.返修区域在更换电池片时请使用指定的助焊笔,禁止用大头毛刷涂抹助焊剂虚焊、过焊原因1.焊接温度过多或助焊剂涂抹过少或速度过快会导致虚焊2.焊接温度过高或焊接时间过长会导致过焊现象.组件影响:1.虚焊在短时间出现焊带与电池片脱层,影响组件功率衰减或失效,2.过焊导致电池片内部电极被损坏,直接影响组件功率衰减降低组件寿命或造成报废预防措施:1.确保焊接机温度、助焊剂喷射量和焊接时间的参数设定.并要定期检查,2.返修区域要确保烙铁的温度、焊接时间和使用正确的助焊笔涂抹助焊剂.3.加强EL检验力度,避免不良漏失下一工序.焊带偏移或焊接后翘曲破片原因1.焊接机定位出现异常会造成焊带偏移现象2.电池片原材主栅线偏移会造成焊接后焊带与主栅线偏移3.温度过高焊带弯曲硬度过大导致焊接完后电池片弯曲组件影响:1.偏移会导致焊带与电池面积接触减少,出现脱层或影响功率衰减2.过焊导致电池片内部电极被损坏,直接影响组件功率衰减降低组件寿命或造成报废3.焊接后弯曲造成电池片碎片预防措施:1.定期检查焊接机的定位系统.2.加强电池片和焊带原材料的来料检验,组件钢化玻璃爆和接线盒导线断裂原因1.组件在搬运过程中受到严重外力碰撞造成玻璃爆破2.玻璃原材有杂质出现原材自爆.3.导线没有按照规定位置放置导致导线背压坏.组件影响:1.玻璃爆破组件直接报废,2.导线损坏导致组件功率失效或出现漏电连电危险事故预防措施:1.组件在抬放过程中要轻拿轻放.避免受外力碰撞.2.加强玻璃原材检验测试,3.导线一定要严格按照要求盘放.避免零散在组件上气泡产生原因1.层压机抽真空温度时间过短,温度设定过低或过高会出现气泡2.内部不干净有异物会出现气泡.3.上手绝缘小条尺寸过大或过小会导致气泡.组件影响:1.组件气泡会影响脱层.严重会导致报废预防措施:1.层压机抽真空时间温度参数设定要严格按照工艺要求设定.2.焊接和层叠工序要注意工序5s清洁,3.绝缘小条裁切尺寸严格要求进行裁切和检查.热斑和脱层原因1.组件修复时有异物在表面会造成热斑2.焊接附着力不够会造成热斑点.3.脱层层压温度、时间等参数不符合标准造成组件影响:1.热斑导致组件功率衰减失效或者直接导致组件烧毁报废.2.脱层导致组件功率衰减或失效影响组件寿命使组件报废.预防措施:1.严格按照返修SOP要求操作,并注意返修后检查注意5s.2.焊接处烙铁温度焊焊机时间的控制要符合标准,3.定时检查层压机参数是否符合工艺要求.同时要按时做交联度实验确保交联度符合要求85%±5%.电池热脱层斑烧毁EVA脱层原因1.交联度不合格.(如层压机温度低,层压时间短等)造成2.EVA、玻璃、背板等原材料表面有异物造成.3.EVA原材料成分(例如乙烯和醋酸乙烯)不均导致不能在正常温度下溶解造成脱层组件影响:1.脱层会导致组件内部进水使组件内部短路造成组件失效至报废预防措施:1.严格控制层压机温度、时间等重要参数并定期按照要求做交联度实验。
光伏组件——概述光伏组件主要由高效太阳能电池片、超白布纹钢化玻璃、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、TPT(聚氟乙烯复合膜)背板以及耐腐蚀铝合金边框等组成;可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅、铜铟镓硒(CIGS)等几种类型;是光伏发电系统中的核心部件。
特点:1. 高效率晶体硅(单晶或多晶)电池片制造:转换效率高、衰减小。
2. 技术成熟、高品质的材料和工艺:使用寿命长、性能稳定。
3. 高透光率的光伏钢化玻璃封装:太阳光的穿透性好、组件的机械强度大。
4. 优异的减反射膜:在恶劣环境下对光的吸收强。
5. 阳极氧化铝合金边框及防水接线盒:较好的机械强度和防水密封性。
6. 配备旁路二极管:避免了阴影造成的热斑损伤。
【光伏组件的原材料由八大主材和生产配套辅材组成】八大主材为:(1)电池片:太阳能电池是把光能直接转换成电能的一种器件。
它是用半导体材料制成的。
通过太阳光的照射,激发电子—空穴对,利用P—N结势垒区的静电场实现分离电子—空穴对,被分离的电子和空穴,经由电极收集输出到电池体外,形成电流。
(2)涂锡铜带:由无氧铜剪切拉直而成,所有外表面都有热镀涂层。
涂锡带用于太阳能光伏组件生产时太阳能电池片的电极引出,连接电池片。
要求具有较高的焊接操作性、牢固性及柔韧性。
(3)EVA:乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物,是一种热熔胶粘剂。
用来封装电池片,防止外界环境对电池片的电性能造成影响,增强光伏组件的透光性,将电池片、钢化玻璃、背板粘接在一起,具有一定粘接强度,同时对电池光伏组件的电性能输出有增益作用。
(4)背板:用作背面保护封装材料,常用的分为T门、TPE和PET,聚乙烯结构。
用来增强光伏组件的耐老化、耐腐蚀性能,延长了光伏组件的使用寿命;白色的背板对入射到光伏组件内部的光进行散射,提高了光伏组件的吸光效率,同时因其具有较高的红外发射率,还可降低光伏组件的工作温度;同时提高了光伏组件的绝缘性能。
(5)钢化玻璃:用于支撑光伏组件结构,增强光伏组件的承重和载荷,具有透光、减反射透光、阻水、阻气和防腐蚀的作用。
光伏板接线盒材料要求光伏板接线盒是太阳能光伏发电系统中的重要组成部分,其作用是将光伏板上的阳极和阴极引线与外部电路连接起来,实现太阳能电能的传输和利用。
光伏板接线盒的材料要求十分重要,直接关系到光伏系统的安全性和性能表现。
光伏板接线盒的材料需要具有良好的电绝缘性能。
光伏板上的阳极和阴极引线通常承载着较高的电压和电流,因此接线盒必须采用能够有效隔离电流的材料,以防止电流泄漏和触电事故的发生。
常见的电绝缘材料有玻璃纤维增强塑料(FRP)、聚苯乙烯(PS)、聚酰胺(PA)等。
光伏板接线盒的材料还需要具有较好的耐高温性能。
光伏板在工作时会受到阳光的照射,温度会升高,因此接线盒需能够承受较高的工作温度,避免因温度过高而导致材料老化、软化或变形。
常见的耐高温材料有耐高温塑料(如聚醚醚酮PEEK)和陶瓷材料。
光伏板接线盒的材料还需要具有较好的防水性能。
光伏板安装在户外,会经受雨水的冲刷,因此接线盒必须采用能够有效防水的材料,以保证内部电路的安全运行。
常见的防水材料有硅胶密封圈、橡胶密封圈等。
光伏板接线盒的材料还需要具有较好的耐腐蚀性能。
光伏板长期暴露在室外环境中,会受到阳光、雨水、风沙等自然因素的侵蚀,因此接线盒的材料必须能够抵御这些腐蚀因素的侵害,以保证光伏系统的长期稳定运行。
常见的耐腐蚀材料有不锈钢、铝合金等。
光伏板接线盒的材料还需要具有较好的阻燃性能。
光伏系统发生故障时可能会引发火灾,因此接线盒的材料必须具备一定的阻燃性能,以防止火灾蔓延和扩大。
常见的阻燃材料有阻燃塑料、阻燃玻璃纤维增强塑料等。
光伏板接线盒的材料要求具备良好的电绝缘性能、耐高温性能、防水性能、耐腐蚀性能和阻燃性能。
只有选择适合的材料,才能确保光伏系统的安全运行和高效发电。
在设计和选择光伏板接线盒时,应根据实际情况综合考虑不同材料的特性和优缺点,以达到最佳的性价比和使用效果。
光伏接线盒材料分析
1、导线和电缆
导线和电缆是光伏接线盒的重要组件,主要分为热熔多股法兰铜导线
和阻燃电缆。
热熔多股法兰铜导线由多个热熔的线芯组成,具有优良的导
电性能和耐热性,常用于大功率光伏系统的连接。
阻燃电缆有高强度的塑
料材质,耐冲击,减少了接线盒的火灾危险性,同时具有良好的导热性,
不易受潮,也是电气安全的重要保证。
2、多芯电缆接头
多芯电缆接头是光伏接线盒的重要组件,主要由内部铜片、弹簧和外
部接头组成,可以将多芯电缆连接在一起,使电缆间的连接更加牢固可靠。
该类接头具有可靠的接触电阻,优良的导电性能,耐电弧性能好,防止电
缆发生短路的作用。
3、不锈钢螺栓
不锈钢螺栓是光伏接线盒的重要组件,具有优良的耐腐蚀性,从而使
电器和机器能够长时间有效运行。
不锈钢材料具有优良的热强度和刚性,
可以有效降低温度变化时的热膨胀效应,从而确保电器和机器能够正常运行。
4、接线端子
接线端子是光伏接线盒的重要组件,一般由铜片和电气包装制成,具
有良好的导电性能和耐电弧性能,可以在高温环境下长时间运行。
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光伏连接器的可靠性设计1. 引言随着能源危机与环境污染的日趋严重,开发可再生清洁能源成为国际范围内的重大战略问题之一。
太阳能是取之不尽,用之不竭的清洁能源,被公认为是一种极好的替代能源,因此,开发利用太阳能成为世界各国可持续发展能源的战略决策。
其中太阳能发电是大规模经济地利用太阳能的重要手段,特别是近年来太阳能发电得到了快速发展,同时也带动了各国对大阳能电池组件及相关器件的研究、设计和制造的大力投入。
太阳能电池是太阳能发电系统中的核心元件之一,而一个太阳能电池只能产生大约0.5—0.6伏的电压,远低于实际使用所需电压。
为了满足实际应用的需要,需要把多个太阳能电池板通过光伏连接器组成太阳能电池方阵,以获得所需要的电压和电流。
光伏连接器作为其中的组件之一,同样受使用环境,使用安全、使用寿命等因素影响,因此要求连接器具有高可靠性。
2. 光伏连接器可靠性要求光伏连接器作为太阳能电池组件的构成部分,其应该能够在恶劣、反差变化大的环境气候条件下使用。
虽然世界上不同地区的环境气候各不相同,且同一地区的环境气候反差变化也很大,但是环境气候对于材料及其制品的影响,归纳起来有四大因素:首先是太阳辐射,特别是紫外线对于塑料、橡胶等高分子材料的影响;其次是温度,其中高低温交变对材料和产品更是严酷的考验;此外是湿度如雨、雪、凝露等以及其他污染物如酸雨、臭氧等对材料的影响。
再者是要求连接器有高电气安全防护性能,而且使用寿命须在25年以上;所以光伏连接器的性能要求有:1)结构安全、牢靠,使用方便;2)耐环境气候指标高;3)高密封性要求;4)高电气安全性能;5)高可靠性;表1 主要性能要求3. 光伏连接器的设计3.1 光伏连接器主要组成光伏连接器的主要组成有:接线盒部分、电缆部分、连接器部分。
其中接线盒部分包含盒体、电缆密封器件、接线端子和防反二极管。
3.2 壳体材料的选择由于光伏连接器要求应用于广泛的地区范围,所以器件应能够承受户外环境气候的影响。