Visualizzazioni: 0 Autore: Editor del sito Orario di pubblicazione: 29/04/2026 Origine: Sito
Essendo l'unità principale di conversione dell'energia di un sistema fotovoltaico (PV), la qualità e le prestazioni dei moduli di celle solari determinano direttamente l'efficienza della generazione di energia, la stabilità operativa e la durata di servizio del sistema fotovoltaico. Per garantire che i moduli soddisfino i requisiti applicativi pratici ed evitino attenuazione di potenza, rischi per la sicurezza e altri problemi causati da difetti di fabbricazione, l'industria ha formulato severi standard di test dei moduli, definendo requisiti completi dall'aspetto alla struttura interna e dai collegamenti elettrici alla precisione dell'assemblaggio. Combinando le attuali specifiche di test dei moduli fotovoltaici, questo articolo fornisce un'analisi dettagliata dei requisiti di test fondamentali per i moduli di celle solari, offrendo riferimenti tecnici per la produzione dei moduli, l'ispezione di qualità e l'applicazione.
Il nucleo dei test sui moduli di celle solari ruota attorno a tre dimensioni: 'integrità estetica, standardizzazione strutturale e affidabilità della connessione.' Ogni requisito di test corrisponde a un indicatore chiave di prestazione del modulo, che funge sia da base per garantire il normale funzionamento del modulo sia da base fondamentale per la produzione industriale standardizzata. Combinati con il processo di test vero e proprio, i requisiti specifici di test e le loro connotazioni tecniche sono i seguenti:
La qualità dell'aspetto è l'anello principale nei test dei moduli, poiché influisce direttamente sull'efficienza di ricezione della luce e sulla resistenza agli agenti atmosferici a lungo termine del modulo, ed è anche un passaggio fondamentale nell'identificazione dei difetti evidenti.
La superficie esterna del modulo deve essere pulita e priva di polvere, macchie, graffi e corpi estranei. Questo perché i contaminanti superficiali possono bloccare la luce solare, ridurre l'efficienza di assorbimento della luce da parte della cella e l'accumulo a lungo termine può anche corrodere i materiali di imballaggio della superficie del modulo, accelerandone l'invecchiamento. Soprattutto negli ambienti esterni difficili, i contaminanti possono anche causare effetti hot spot locali, danneggiando le prestazioni delle celle. Pertanto, l'ispezione della pulizia estetica non è solo un semplice controllo visivo ma anche la premessa fondamentale per garantire l'efficienza di conversione fotoelettrica del modulo.
Essendo l'unità principale per la conversione energetica del modulo, l'integrità delle celle monocristalline determina direttamente la capacità di generazione di energia del modulo. I test richiedono che le celle monocristalline siano prive di difetti fatali come rotture, crepe e fori di spillo. Le celle rotte o incrinate causeranno interruzioni nella trasmissione di corrente, ridurranno significativamente la potenza del modulo e potrebbero persino innescare un instabilità termica delle celle; I difetti stenopeici possono danneggiare le prestazioni di tenuta delle celle, provocando la penetrazione del vapore acqueo e aggravando la corrosione e il guasto delle celle. Questo requisito è coerente con i requisiti fondamentali dell'ispezione estetica (MQT 01) nello standard nazionale GB/T 9535.2-2025, con l'obiettivo di evitare evidenti rischi di qualità del modulo fin dalla fonte.
Durante i processi di produzione, trasporto e assemblaggio, le celle sono soggette a danni meccanici come scheggiature e difetti agli angoli. Sebbene tali difetti non siano fatali, influiranno sulla resistenza strutturale e sulla stabilità della trasmissione di corrente delle celle, pertanto la portata dei difetti deve essere strettamente controllata.
Per la scheggiatura delle cellule, lo standard di prova prevede chiaramente: scheggiatura lungo la direzione dello spessore della cella, con una profondità non superiore a 1/2 dello spessore della cella e un'area non superiore a 2 mm² e non più di due scheggiature per cella. Lo scopo principale di questa restrizione è evitare che la cella diventi strutturalmente fragile a causa di un'eccessiva profondità di scheggiatura, che potrebbe rompersi ulteriormente durante i successivi test ambientali come cicli termici e carichi meccanici. Allo stesso tempo, il controllo dell'area di scheggiatura riduce l'impatto sull'area di ricezione della luce e sul percorso di trasmissione della corrente della cella.
Il controllo dei difetti degli angoli delle celle è più preciso, con prescrizioni specifiche: per ogni cella non deve essere presente più di un difetto degli angoli con profondità inferiore a 1,5 mm e lunghezza inferiore a 5 mm; non più di due difetti angolari con una profondità inferiore a 1 mm e una lunghezza inferiore a 3 mm. Inoltre, il numero totale di scheggiature e difetti agli angoli in ciascun modulo non deve superare due. Questo requisito combina le caratteristiche strutturali delle celle e le prestazioni complessive del modulo, consentendo danni meccanici minori ed evitando difetti concentrati che potrebbero portare a un'attenuazione significativa della potenza del modulo, ed è coerente con le specifiche di base per i test dei difetti interni dei moduli fotovoltaici.
Le linee di griglia e le sbarre collettrici sono i canali principali per la trasmissione della corrente interna del modulo e la loro qualità di connessione influisce direttamente sulla conduttività elettrica e sulla stabilità della potenza in uscita del modulo, che è anche uno degli obiettivi principali del test del modulo. Essendo la struttura chiave per la raccolta e la trasmissione dei portatori fotogenerati, l'integrità e l'affidabilità della connessione delle linee della griglia cellulare sono cruciali per l'efficienza di conversione fotoelettrica del modulo. Le linee della griglia principale sono responsabili di riassumere la corrente raccolta dalle linee della griglia sottile, mentre le linee della griglia sottile contattano direttamente la superficie del wafer di silicio per raccogliere in modo efficiente gli elettroni fotogenerati. La qualità della connessione tra i due determina il grado di perdita di trasmissione della corrente.
In termini di connessioni delle linee della griglia, la connessione tra la griglia principale e le linee della griglia sottile delle celle del modulo consente un punto di interruzione di ≤ 1 mm, le linee della griglia sottile consentono un distacco di ≤ 2 mm e il numero totale di punti di interruzione e distacchi delle linee della griglia non deve superare 1/5 del numero totale di linee della griglia. Questo requisito bilancia la razionalità del processo produttivo e la stabilità della trasmissione di corrente: piccoli punti di interruzione e distacchi non causeranno interruzioni nella trasmissione di corrente, mentre un controllo rigoroso del numero totale di difetti può evitare una maggiore resistenza e una grave perdita di potenza causata da eccessivi difetti della linea di rete. Se i difetti della linea di rete superano il limite, la trasmissione di corrente verrà bloccata, il che non solo riduce l'efficienza di generazione di energia del modulo ma potrebbe anche causare una concentrazione locale di corrente, con conseguenti effetti hot spot e danni alle celle.
Nel collegamento tra la barra collettrice e il nastro di saldatura, il nastro di saldatura che eccede la barra collettrice e la barra che eccede il nastro di saldatura devono essere entrambi inferiori a 1 mm. Il collegamento tra la barra collettrice e il nastro di saldatura è un nodo chiave per il riepilogo e l'output della corrente. Un offset eccessivo sulla connessione comporterà un'area di contatto insufficiente, una maggiore resistenza di contatto e un riscaldamento locale. Nel funzionamento a lungo termine, ciò potrebbe causare il distacco del giunto saldato, provocando così il guasto del modulo. Allo stesso tempo, un controllo ragionevole dell'offset può anche evitare lo stress meccanico concentrato sul nastro di saldatura o sulla barra collettrice a causa dell'offset, migliorando la stabilità strutturale del modulo, che è altamente coerente con i requisiti tecnici fondamentali del processo di saldatura dei moduli fotovoltaici.
La precisione di assemblaggio dei moduli di celle solari influisce direttamente sulla stabilità strutturale, sull'efficienza della trasmissione di corrente e sull'uniformità estetica del modulo. È necessario controllare rigorosamente la deviazione del gioco e dello spostamento tra i vari componenti, che costituisce anche una parte importante del test delle prestazioni meccaniche del modulo.
In termini di controllo dello spazio libero, la distanza tra le celle, tra le celle e le sbarre collettrici e tra le sbarre collettrici deve essere superiore a 0,3 mm. Uno spazio sufficiente può evitare danni, cortocircuiti e altri problemi causati dall'estrusione reciproca di vari componenti durante l'espansione e la contrazione termica del modulo; allo stesso tempo, uno spazio ragionevole facilita anche l'implementazione del processo di imballaggio del modulo, garantendo che il materiale di imballaggio possa essere completamente riempito, migliorando le prestazioni di tenuta del modulo e impedendo a vapore acqueo, polvere e altre impurità di entrare all'interno del modulo, danneggiando le celle e i componenti di collegamento.
In termini di controllo dello spostamento, i requisiti di prova prevedono chiaramente: il disallineamento orizzontale delle celle ≤2 mm; la differenza tra le due estremità dello spazio verticale ≤2mm; quando il modulo viene spostato completamente, la differenza nella distanza tra le celle su entrambi i lati e il bordo del vetro ≤3 mm. Il controllo del disallineamento orizzontale e verticale può garantire che le celle siano disposte in modo ordinato, evitando una ricezione non uniforme della luce e percorsi di trasmissione della corrente incoerenti causati dal disallineamento; il controllo dello spostamento complessivo del modulo può garantire l'uniformità estetica del modulo e allo stesso tempo evitare lo stress concentrato sull'imballaggio causato da uno spostamento eccessivo, prolungando la durata di servizio del modulo.
Non deve esserci alcun distacco tra il nastro di saldatura e le linee della griglia, che è il requisito fondamentale per garantire la continuità della trasmissione di corrente del modulo. Essendo un componente chiave che collega le celle e trasmette corrente, la stretta connessione tra il nastro di saldatura e le linee della griglia è la base per evitare interruzioni nella trasmissione di corrente e ridurre la perdita di potenza. Il distacco bloccherà la trasmissione di corrente tra le celle, non solo riducendo l'efficienza complessiva di generazione di energia del modulo, ma potrebbe anche causare un riscaldamento locale dovuto all'eccessiva resistenza nel punto di distacco, portando a effetti hot spot e danneggiando ulteriormente le celle e i componenti circostanti. Inoltre, il distacco può anche causare l'ingresso di vapore acqueo all'interno del modulo attraverso l'intercapedine di distacco in ambienti esterni difficili, accelerando la corrosione delle cellule e l'ossidazione della linea di griglia e riducendo significativamente la durata di servizio del modulo, il che è altamente coerente con i rischi di falsi difetti di saldatura nei moduli fotovoltaici.
I requisiti di prova di cui sopra non sono indicatori tecnici isolati ma sono interconnessi e complementari e insieme formano un sistema di garanzia della qualità per i moduli di celle solari. Combinati con standard di settore come NB/T 11081—2023 'Specifiche tecniche per test termografici a infrarossi (TIS) di moduli fotovoltaici' e GB/T 9535.2-2025 'Moduli fotovoltaici terrestri - Qualificazione del progetto e approvazione del tipo - Parte 2: Procedure di prova', questi requisiti di test non solo sono in linea con la tendenza internazionale principale dei test sui moduli fotovoltaici, ma si adattano anche alle esigenze di sviluppo di alta qualità dell’industria fotovoltaica cinese.
Dal lato della produzione, l'implementazione rigorosa dei requisiti di test può effettivamente evitare difetti di processo durante il processo di produzione, migliorare il tasso di qualificazione della produzione dei moduli e ridurre i costi di rilavorazione e di scarto causati da problemi di qualità; dal lato applicativo, i moduli che soddisfano gli standard di test possono garantire il funzionamento stabile a lungo termine del sistema fotovoltaico, ridurre i costi operativi e di manutenzione e migliorare il ritorno sull'investimento dei progetti fotovoltaici; dal punto di vista dello sviluppo industriale, gli standard di test unificati possono regolare l'ordine di mercato, promuovere lo sviluppo del settore dei moduli fotovoltaici verso la standardizzazione e l'alta qualità e aiutare l'applicazione su larga scala del settore fotovoltaico.
I requisiti di test per i moduli di celle solari sono formulati in base al principio di funzionamento, alle caratteristiche strutturali e all'ambiente di applicazione dei moduli. Ciascun indicatore è direttamente correlato alle prestazioni, all'affidabilità e alla durata del modulo. Con il continuo sviluppo della tecnologia fotovoltaica, anche gli standard di test dei moduli verranno continuamente migliorati per adattarsi alle esigenze di nuovi prodotti come moduli ad alta efficienza e moduli flessibili. Per i produttori di moduli è necessario implementare rigorosamente vari requisiti di test e rafforzare il controllo di qualità durante il processo di produzione; per gli investitori e gli operatori di progetti fotovoltaici, è necessario attribuire importanza al collegamento di test dei moduli e selezionare i moduli che soddisfano gli standard per garantire il funzionamento stabile ed efficiente del sistema fotovoltaico. Solo aderendo ai criteri di qualità e implementando rigorosamente le specifiche dei test possiamo promuovere lo sviluppo sostenibile e sano dell’industria fotovoltaica e dare pieno spazio al valore fondamentale dell’energia solare come fonte di energia pulita.
