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淺談如何保證太陽能光伏組件產(chǎn)品質(zhì)量

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太陽能光伏照明正越來越為世人關(guān)注。各地也有不斷的嘗試，但實施下來的結(jié)果褒貶不一，有的在繼續(xù)推廣，有的看到其中問題正在逐漸“降溫”。本期專門介紹新技術(shù)并進行討論，作者從不同角度闡述了對太陽能燈具的看法。本刊希望有這方面的投稿，參與討論，正確指導(dǎo)當(dāng)前太陽能光伏照明事業(yè)的健康發(fā)展。

太陽能；光伏組件；產(chǎn)品質(zhì)量

導(dǎo)言

太陽能作為今后最重要的能源方式，在能源時代的轉(zhuǎn)換之路上占有巨大的地位，但現(xiàn)階段太陽能發(fā)電的成本還是煤電水電的5～10倍，還遠遠無法代替常規(guī)能源。原材料選材，開發(fā)新的技術(shù)新的工藝，加強光伏組件生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制，不斷進行光伏組件產(chǎn)品的各項實驗，通過對實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計研究，穩(wěn)定光伏組件長期在室外使用的可靠性是很重要的課題，以此來保證其25年甚至更長的使用壽命，這些方面都還有很長的路要走，需要做大量的實驗和嘗試來保證。

1.生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制

加工光伏組件的企業(yè)很多，很多時候由于使用的生產(chǎn)設(shè)備、采用的工藝、選用的原材料和管理等方面原因，生產(chǎn)的組件常常存在質(zhì)量問題和質(zhì)量隱患。主要表現(xiàn)在組件電性能一致性差、功率衰減嚴(yán)重、EVA大面積發(fā)黃、組件內(nèi)部氣泡、背板鼓包和脫層等方面的問題。由于組件失效，輕則達不到使用年限的要求，重則可引起嚴(yán)重的安全事故。所以，在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制非常關(guān)鍵，下面從人機料法環(huán)五方面來進行分析。

1.1 人員

人是生產(chǎn)管理中最大的難點，而現(xiàn)階段國內(nèi)光伏組件的生產(chǎn)也主要是依靠人工來完成，人員的素質(zhì)和操作能力則直接決定了產(chǎn)品的質(zhì)量。所以不但在員工入職時要進行入職教育，在工作期間，也要不斷的進行工藝技術(shù)培訓(xùn)和質(zhì)量教育。只有讓所有員工理解他們所做工作的原理，才能讓他們真正理解自己應(yīng)該怎么去做才是正確的。在理解工作內(nèi)容的同時，還要讓員工真正擁有產(chǎn)品質(zhì)量意識，認識到產(chǎn)品質(zhì)量的重要性和嚴(yán)肅性，才能避免員工在工作中由于認為某些指標(biāo)達不到也沒關(guān)系的想法而導(dǎo)致最終的產(chǎn)品質(zhì)量事故。

1.2 機器

生產(chǎn)中，設(shè)備的是否正常運行，工具的好壞都是影響生產(chǎn)進度，產(chǎn)品質(zhì)量的又一要素。組件中的設(shè)備也主要應(yīng)用于層壓、裝框和測試環(huán)節(jié)，而設(shè)備的可靠性和先進性，也直接影響到組件生產(chǎn)出來的質(zhì)量。如在層壓中，對層壓設(shè)備的性能選擇很重要，其溫控精度≤±1℃，溫度不均勻性≤±2℃，才能保證組件內(nèi)無氣泡和產(chǎn)品質(zhì)量。

1.3 材料

光伏組件的使用壽命，主要由各個材料本身的可靠性和材料組合后的可靠性決定。由于光伏組件是在戶外直接使用，經(jīng)常會處在很惡劣的環(huán)境下，所以影響其壽命的因素很多很多，這就考驗光伏組件原材料之間的匹配性和光伏組件原材料在戶外的耐候性。而光伏組件的壽命不只是要保證其在戶外的功能完整性，同時還要保證光伏組件在戶外的功率衰減程度，只有保證了這兩點，才是真正保證了光伏組件的使用壽命。

1.4 方法

指生產(chǎn)過程中要遵循工藝指導(dǎo)書，生產(chǎn)圖紙，生產(chǎn)計劃表，檢驗標(biāo)準(zhǔn)和各種操作規(guī)程等。他們能及時準(zhǔn)確的反映產(chǎn)品的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的要求。每個工序每個環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格按照規(guī)程作業(yè)，這樣才能保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)進度。例如在焊接過程中，員工如果不按照工藝要求去操作，那焊接出來的電池片會產(chǎn)生虛汗、脫焊、過焊等一系列質(zhì)量問題，會嚴(yán)重影響組件的電性能和使用壽命。

1.5 環(huán)境

保證工作環(huán)境的溫度、濕度和潔凈度，才能生產(chǎn)出高品質(zhì)的組件產(chǎn)品。生產(chǎn)過程中，很多工序在人工操作過程中，很容易產(chǎn)生人體污染，所以在工藝要求中，每到工序都要避免裸手直接接觸電池片和一些原材料，保證材料的潔凈。而由于部分材料如電池片、EVA和背板，都有嚴(yán)格的儲存環(huán)境要求，必須將其放置于恒濕、恒溫、避光、密封的環(huán)境中，打開包裝后應(yīng)在24小時內(nèi)使用完畢。所以，生產(chǎn)過程中的環(huán)境控制非常重要，是必須要嚴(yán)格控制的環(huán)節(jié)。

2.光伏組件產(chǎn)品的認證和實驗

產(chǎn)品認證就是由第三方通過檢驗評定企業(yè)的質(zhì)量管理體系和樣品型式試驗來確認企業(yè)的產(chǎn)品、過程或服務(wù)是否符合特定要求，是否具備持續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)要求產(chǎn)品的能力，并給予書面證明的程序。而產(chǎn)品認證中，最主要的環(huán)節(jié)就是對產(chǎn)品的樣件進行相關(guān)實驗，來考驗其質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性，所以只有通過嚴(yán)格的實驗和先關(guān)的評定程序，拿到相關(guān)的證書，才能讓使用者和制造商本身對產(chǎn)品有充分的信心。

2.1 產(chǎn)品認證

光伏組件行業(yè)內(nèi)的各種認證繁多，為了打開各個國家的市場，要通過各種不同的認證，才能獲得該國的認可。每種認證都有各自的側(cè)重點，比如說歐洲的TUV認證，主要考核的就是光伏組件的結(jié)構(gòu)性和耐候性，而美國UL認證則更注重于對組件使用安全性能的檢查。在各公司進行相關(guān)認證的同時，通過認證公司的工廠檢查和對其產(chǎn)品的各項實驗，幫助公司發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品和各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)所存在的問題。公司針對不合格項來進行相關(guān)的整改，在解決問題的同時，也在提高公司自身的質(zhì)量管理能力，加強組件各個工序的產(chǎn)品質(zhì)量，以此來保證最終的認證合格。

2.2 組件實驗

由于光伏組件的特性所致，組件成品無法直接從外觀上看出其性能的優(yōu)劣，經(jīng)過若干年的使用后才能顯現(xiàn)出各種問題，所以需經(jīng)過一些模擬嚴(yán)酷環(huán)境的試驗來考驗組件的性能，為產(chǎn)品設(shè)計定型提供理論依據(jù)，并通過試驗，驗證產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性。電池組件生產(chǎn)所用到的材料品種繁多，設(shè)計生產(chǎn)時特別要求注意材料間的匹配性；另外，不同的組件產(chǎn)品要用不同的工藝方法生產(chǎn)。為了能夠設(shè)計生產(chǎn)出質(zhì)量成本最佳的產(chǎn)品，必須通過大量試驗對比尋找出性價比最高的材料組成和最成熟的工藝方法，以此降低生產(chǎn)成本。光伏組件的測試實驗，主要采用IEC 61215(2005)地面用晶體光伏組件的設(shè)計鑒定和型式認可和IEC 61730(2007)光伏組件的安全認證兩個標(biāo)準(zhǔn)。其中IEC 61215(2005)涵蓋了對于光伏組件老化相關(guān)的所有參數(shù)檢查，描述了在模擬負載條件下的各種質(zhì)量鑒定測試。IEC 61730(2007)則檢驗光伏組件在預(yù)期的使用期內(nèi)提供安全的電氣和機械運行。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中各方面的試驗要求，進行各類相關(guān)試驗，來逐漸改進和完善各個工序的問題和不足，進一步來開發(fā)新技術(shù)新工藝，提高組件各個性能和質(zhì)量可靠性。

3.結(jié)束語

太陽能發(fā)電是21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的前沿陣地，世界各地的政府都支持太陽能發(fā)電事業(yè)。歐盟可再生能源白皮書和“起飛運動”是歐洲太陽光發(fā)電的里程碑。在我國，“可再生能源法”和“可再生能源中長期規(guī)劃”的頒布和實施，極大地推動了光伏并網(wǎng)發(fā)電和建筑一體化的發(fā)展，光伏發(fā)電由邊遠地區(qū)向城市過渡，由補充能源向替代能源過渡，人類社會向可持續(xù)發(fā)展的能源體系過渡。太陽能光伏發(fā)電將作為最具可持續(xù)發(fā)展理想特征的能源技術(shù)進入能源結(jié)構(gòu)，其比例將愈來愈大，并成為能源主體構(gòu)成之一。太陽能光伏建筑業(yè)增加了建筑和設(shè)計的創(chuàng)新思維，無論從經(jīng)濟實用還是社會美學(xué)來看，都有很大的價值。BIPV產(chǎn)品作為龐大的建筑市場和潛力巨大的光伏市場兩者的結(jié)合點，必將存在著無限廣闊的發(fā)展前景。

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