如何确保太阳能组件的质量？

在屋顶安装太阳能发电装置可将太阳能转化为电能，然后再转化为收益——太阳能发电装置是一项高回报投资。但要保证数十年内获得高产量、高回报，质量保证是关键。
 太阳能组件作为太阳能发电装置的重要组成部分，要可靠耐用，并能持续数年生产电能。谱盟光电带你了解德国的公司是如何确保太阳能组件的质量无可挑剔的？
 德国SOLON公司已经实现热像仪应用于太阳能组件质量控制和检查的潜在技术。SOLON研发部门经理Oliver Frank解释道：“我们将FLIR红外热像仪广泛应用于我们的研发部门及现场作业。”

 

 

SOLON公司于1997年在柏林成立，是积极活跃于全球平台的太阳能系统供应商。该公司业务主要涉及光伏发电系统、大型屋顶安装系统和太阳能发电全套装置的工程规划及建设，以及太阳能组件的生产。SOLON集团已经在德国、意大利、法国及美国建立分公司。
 太阳能组件是一项长期投资。一般而言，太阳能系统投资成本要过11至13年后才能收回，具体年限要根据太阳能系统价格、能源价格及日照强度而定。Frank补充道：“我们设计的组件可运行30至40年甚至更长。屈指快速一算，我们会发现组件实际上可为其所有者持续盈利数十载。”

热像仪用于质量测试

太阳能组件制造商生产的组件要可靠牢固，能够持续运行数十年。SOLON公司不负责生产太阳能电池，这意味着SOLON公司必须进行质量控制。
 Frank解释道：“SOLON级制造商，为确保所有太阳能组件达到我们自己设定的高标准，我们首先对所有的太阳能电池和组件材料进行严格的质量测试。测试太阳能组件材料时，主要检测其受压、耐温、耐湿等能力。但要进行分流检测及太阳能电池常规质量测试，则发挥热像仪的重要作用。”

 

 

 

 

 

Frank继续表示：“为检测太阳能电池在夹叠粘合成形前是否存在分流，我们将反偏压应用于其中一块电池中，并使用FLIR Systems公司的红外热像仪查看其热成像模式。

热像仪应用于现场作业

Frank继续说道：“研发部门取得成功后，我们便购买了两台FLIR T系列红外热像仪，并将其应用于现场检查。这些热像仪小巧质轻，符合人体工程学设计，绝对适用于现场检查。”

 

 

SOLON公司售后服务部门热成像专家Volker Denzler解释道，现场检查由维修部门负责。“我们在将太阳能发电装置移交给客户之前，会使用这些热像仪对其进行检查，确保一切完好无损。但是我们也为SOLON太阳能发电装置购买商提供监测、运行和维修服务。”
 Denzler继续表示：“热像仪为我们的现场检查方法增添了诸多便利。没有买FLIR红外热像仪之前，我们要亲手测量每个电池电板。大家都能想象，这种做法非常耗时，尤其对于大型装置来说。即使找到了问题所在的那个电池板，还得猜测到底是哪块或哪些电池出现了问题。”

迅速发现问题

“通过FLIR Systems公司的红外热像仪，我们可以很快发现组件的哪个部位出现了问题，而且通过热图像很快便能发现到底是何问题。造成太阳能组件问题可能有多种原因，并且解决每个问题所需的方法也不同。”

 

 

 

热图像上的热点说明了问题发生的原因。一般情况下，热反常表明出现问题的太阳能组件产电量有所损耗，有些情况下，热点温度可能很高，被视为存在安全隐患。但这些问题一般都可以解决。“我们发现，问题产生的原因一般都出现在连接问题上。随着使用时间的推移，电源连接有时会轻微退化，但这些问题一般都可以很轻松地解决。”

热像仪有助于发现问题原因

造成电池故障和破损的其他原因有保护性玻璃层破损、旁路二极管出现故障、有阴影等等。Denzler解释认为：“FLIR红外热像仪是目前市场上发现问题所在，解答组件产电量下降的原因的好工具。尤其在旁路二极管存在缺陷的情况下——假设是由闪电引起——则很难检查到问题，但热图像上可以很清晰地呈现二极管缺陷。这样的例子不胜枚举。不管造成太阳能组件故障的原因何在，确定太阳能组件的温度模式是找到问题非常重要的一个步骤。”

 

 

Denzler不仅关注组件本身。“我们会检查整个装置，包括电缆、连接器、保险丝盒及逆变器。FLIR Systems公司的这些红外热像仪也是对电力系统进行常规维修的理想工具。”

人体工程学设计

 

 

目前应用于现场检查的FLIR T系列红外热像仪都包含非制冷微量热型探测器，探测器提供的热图像分辨率为320×240像素，热灵敏度低于40mK。为使这些热像仪专门适用于维修和检查功能，使其具有大的可用性，结构更加紧凑，更加轻，并符合人体工程学设计。 Denzler解释说：“尤其是它的可旋转镜头组件十分实用。对太阳能组件进行现场检查时，如果装置允许的话，我们一般会在背面观察。有了可旋转镜头组件，我们可以毫不费力地拍摄下太阳能组件的背面，不用匍匐在地面上进行拍摄。这种人体工程学设计特征有助于我们轻轻松松地将热像仪放在组件的任何角度。”

瞬间记录

 

 

SOLON公司用来进行现场检查的FLIR T系列红外热像仪也包括一些非常有用的特性，如：热叠加和瞬间记录。“我们已经多次使用热叠加技术，将可见光图像和热图像叠加在一幅图像中，但瞬间记录特征尤其有用。对太阳能装置进行调查时，我们能够立即向装置所有人或管理人员显示一些初步结果。”

当然初步记录之后还有正式记录。“我们通过FLIR记录软件生成报告，这个软件可以调整电平和跨度，从而显示相对温差，而且又与微软Word兼容，所以使用微软办公软件创建报告非常方便。”

常规错误

热像仪用起来很简单，不过，您需要明白自己的使用意图。Denzler表示：“人们使用起来常犯的一个错误是，日照度没有达到要求便观察太阳能组件。在SOLON公司，我们都会遵守使用指南，如果太阳能日照度为700 W/m2甚至更高，则只会进行热检查。太阳能组件需要这个日照度才能在适当范围内检测故障。”

 

 

Denzler经常遇到的另一个错误是温差的相关性问题。“不是所有的热效应都能反映故障的存在。温差要达到一个重要界限，才能说明需要对其进行修理。”
 Denzler表示，有时候新手也会犯这些错误。“卖出一台太阳能装置时，我们也会提供维修服务，包括对热成像仪进行检查。但是有些客户不选择SOLON公司维修服务，而是选择公司外部的热像师进行检查。” “客户有时会拿着显示‘热点’的非SOLON提供的热图像报告来投诉我们公司，并要求我们马上对其进行处理，这样的情况不只发生过一次，”Denzler继续说道。“但是我们发现温差很低，不足以构成故障，在电池温度正常变化范围之内，根本不会影响组件的产电量。”

开展良好培训的重要性

Denzler继续道：“幸运的是，FLIR Systems公司会提供一些培训，能够帮助防止SOLON雇员犯这些错误。”FLIR Systems公司与红外培训中心（ITC）合作，专门针对这些应用领域组织定期的培训课程。“我们正在逐步发展，也有新客户开始使用我们购买的热像仪，但是我们所有的热像仪操作人员至少都经过了ITC基础热图像培训以及SOLON内部关于太阳能装置专业培训。”

FLIR Systems：优秀的长期合作伙伴

Denzler认为，无论是生产过程的质量控制，还是组件和装置基础设施的维修检查，FLIR红外热像仪都是用来获得重要信息的好工具。但除此之外，FLIR也是一位不错的长期合作伙伴。 Denzler总结道：“FLIR Systems公司服务态度好，培训质量优，当然热像仪质量也好，是我们好的合作伙伴。如果还要购买热像仪的话，一定非FLIR红外热成像仪莫属。”