فهرس المحتويات
يشكل فحص الجودة للألواح الكهروضوئية مرحلة مهمة جداً قبل تنفيذ المشاريع الكهروضوئية بشكل عام والكبرى منها بشكل خاص، وخاصة عند طلب كمية كبيرة من الألواح الكهروضوئية لتنفيذ مشروع ما.
يستطيع فريق شركة «Senergy Technical Services – STS» إجراء عمليات الفحص في كافة مراحل عملية الشراء (قبل وبعد وخلال عملية التصنيع، قبل وبعد الشراء، … إلخ) وذلك لأن الخلل في أحد هذه الألواح إذ لم يتم اكتشافه مبكراً قد يسبب أضراراً كبيرة في المشروع مستقبلاً والتي تؤثر على المستوى الفني من حيث الأداء بالإضافة لترتب خسائر مالية.
يتجه مطورو المحطات الكهروضوئية للاستعانة بطرف ثالث يكون محايداً لاختبار جودة الألواح الكهروضوئية والتجهيزات المكونة للمحطة لدى المُصنعين قبل وصولها لمكان إنشاء المحطة.
قد يكون الطرف الثالث مختبراً أو شركة مختصة باختبارات الجودة مثل «STS» والتي نتعرف من خلال هذه السلسلة على أبرز الاختبارات والملاحظات والنتائج التي توصلت لها فرق فحص واختبار الجودة الخاصة بـ «STS».
1/ عدم المطابقة الناتجة عن عمليات التشغيل والصيانة الخاطئة
تقوم فرق التفتيش وفحص الجودة من «STS» بزيارة مصنع الألواح وتُجيب، من خلال عملها، على مجموعة من الأسئلة المتعلقة بعملية الفحص والاختبار للمنتجات:
أ) هل تم استخدام قائمة المواد الصحيحة (BOM)؟
تجد «STS»، عادةً مجموعة أخطاء يقوم بها المشغل ينتج عنها أخطاء في مكونات قائمة المواد (BOM) المستخدمة في الطلبية (شحنة الألواح). إن استخدام المواد الخاطئة قد ينتج عنه عواقب وخيمة لا تتمثل فقط في عملية ضبط الجودة، ولكن أيضاً من حيث شكل ومتطلبات سلسلة التوريد الجديدة التي نلاحظها نحن اليوم في الصناعة. أصبح التحكم المستمر في قائمة المواد (BOM) في كل نوبة عمل، ضرورة حقيقية.
على سبيل المثال
- أظهرت عمليات فحص الجودة التي قامت بها فرق التفتيش من «STS» في أحد مصانع الألواح الكهروضوئية تكرر ظهور خطأ في نظام إدارة الجودة ضمن المصنع. على سبيل المثال، وضع ملصق خاطئ على حزمة طبقة العزل، والذي قد يؤدي لاحقاً إلى استخدام خاطئ للمادة في عملية التصنيع. وتمكن مفتشو «STS» من اكتشاف هذا الخطأ قبل حدوث أي مشكلة.
أثناء فحص عملية تصنيع للألواح، تمكن مفتشو «STS» من العثور على خطأ في عملية تجويف الخلايا (tabbing) وتكوين السلاسل يقوم به الفريق المتخصص في عملية اللحام في المصنع. حيث قام فريق اللحام بإساءة استخدام موصلات الخلايا لطلبات أخرى لعدم تفقدهم نوع المواد المستخدم والمحدد في قائمة المواد (BOM).
لضمان المحافظة على أصول دائمة، من المهم التأكد من أن المواد المستخدمة في عملية الإنتاج مطابقة تماماً لقائمة المواد (BOM) المتفق عليها مسبقاً. تساعد عملية الفحص والتفتيش الدقيق على اكتشاف أخطاء الاستخدام هذه.
ب) لماذا تبدو هذه السلسة من الخلايا غامقة؟
تظهر الصورة نمطاً غير مألوف (غير معتاد) لظاهرة التألق الضوئي (Electroluminescence)، وفي الحقيقة هذا ليس خطأ أو عطباً في اللوح نفسه. يعتبر هذا النمط علامة تدل على وجود اتصال سيء لأداة التألق الضوئي (Electroluminescence).
تكرر هذه المشكلة غالباً (في حوالي 20 لوحاً)، بسبب غياب الاتصال الجيد بين القطب المؤكسد وسلسلة الخلايا في اللوح. وبالتالي سيمر تيار أقل في الخلايا المتأثرة، والذي يسبب ظهور خلل في الصورة يشير إلى وجود عطب ما.
لا يقوم مفتشو «STS» بالتحقق من جودة المنتج فقط، بل يتأكدون من طرق المعايرة والقياس ومؤهلات المُشغلين.
جـ) تركيب رخو لعلبة التوصيلات (Junction Box)
تكون علبة التوصيلات رخوة عندما لا يتم استخدام كمية كافية من السيليكون لإلصاقها بشكل جيد، الأمر الذي يخلق العديد من مشاكل السلامة
إن التدريب الجيد للمُشغلين، وتأهيلهم هو المفتاح الرئيسي في تسليم ألواح عالية الجودة، آمنة وتتمتع بقدرة تحمل عالية.
[bsa_pro_ad_space id=3]
د) أخطاء المعايرة، والتي تكثر في النوبة الليلية
وجد مفتشو «STS» أن معدل عدد حالات عدم المطابقة في النوبة الليلية مساوياً لضعف الحالات نهاراً. حيث لاحظ المفتشون أن انتباه المُشغلين ينخفض ليلاً، الأمر الذي يسبب زيادة في أخطاء المعايرة أُثناء عمليات قياس الاستطاعة القصوى.
تم ملاحظة وجود انتفاخات (ضربات) في غلاف الألواح عندما يتم إضافتها يدوياً إلى خط التجميع، كما أن التعامل الخاطئ يسبب أضراراً على الطبقة الخلفية للوح، بالإضافة لاستخدام طبقة غلاف مختلفة بسبب وضع اللصاقة الخاطئة على حزمة طبقة الغلاف.
شهد فريق المفتشين من «STS» قيام خط تصنيع بإزالة المُشغل المسؤول عن عملية فحص الجودة في مرحلة التصوير للتألق الضوئي (Electroluminescence) وذلك أثناء مغادرتهم.
تعتبر عملية اختبار الجهد والتيار السريعة (I-V flash testing) أمراً صعباً، ولكن يقوم مفتشو «STS» باكتشاف أخطاء المعايرة، وأخطاء التشغيل لهذه الأنظمة.
تعتبر عملية اختبار الجهد والتيار السريعة (I-V flash testing) أمراً صعباً، ولكن يقوم مفتشو «STS» باكتشاف أخطاء المعايرة، وأخطاء التشغيل لهذه الأنظمة.
في إحدى المرات فشل نظام التنفيذ للمصنع في العثور على عطل أدى إلى تشوه شكل منحني الجهد والتيار (I-V curve)، ولكن في الوقت نفسه تمكن فريق المفتشين من «STS» بمعرفة سبب ذلك والذي كان عبارة عن قيام المُشغل بتوصيل اللوح بشكل خاطئ
كما تمكن الفريق في نفس الفترة من اكتشاف أخطاء مشابهة في شحنة قبل تصديرها وتم ملاحظة وجود 10 ألواح معطوبة، بالإضافة إلى وجود انحراف كبير في قيمة معامل الحرارة مقارنة مع قياسات «STS» المستقلة.
2/ اللحام الزائد والناقص
تعتبر أخطاء اللحام (زيادةً أو نقصاناً) الناتجة عن فشل المعدات من الأخطاء الأكثر انتشاراً والتي يتم كشفها من قبل مفتشي «STS».
من الصعب اكتشاف أخطاء عدم المطابقة هذه في اختبار التألق الضوئي (Electroluminescence). يعتبر أمراً أساسياً إجراء عملية التأكد والتحق من محددات (بارمترات) بشكل يومي وعند استلام كل نوبة.
قد يظهر العطل نفسه بعد فترة من نقل الألواح إلى مكان عملها وذلك بعد عدة أسابع أو عدة أشهر من التعرض للدورات الحرارية.
وجد فريق المفتشين الميداني من «STS» من أن إجمالي الألواح الجديدة تعاني من مشاكل في اللحام بنسبة 10%، (لم يتم تصنيع هذه الألواح تحت إشراف فريق «STS»).
3/ أخطاء التشققات والبقع الساخنة على الألواح
وجد فريق المفتشين من «STS» من خلال صور التألق الضوئي (Electroluminescence) أن أخطاء التشققات الصغيرة والبقع الساخنة شائعة جداً وتعمل فرق «STS» مع المُصنع لمعرفة السبب وراء هذه المشاكل لإزالة الخطر عن الألواح المؤهلة للإنتاج.
4/ اختبار تيار التسرب الرطب
يجب على مصنعي الألواح الكهروضوئية إجراء اختبار تيار التسرب الرطب، لتقييم مدى مقاومة الطبقة العازلة للألواح للرطوبة، حيث يمكن أن يتم تركيب الألواح في مناطق عالية الرطوبة.
يتم إجراء الاختبار عبر وضع اللوح مع إطاره في وعاء كبير مُسطح مملوء بسائل موصل كهربائياً. يجب أن يكون عُمق السائل كافياً لتبليل كامل سطح اللوح أثناء الاختبار.
وفي حال لم يكن تصميم علبة التوصيلات مقاوماً للغمر، يجب إذاً رش مداخل الكابلات بنفس المحلول.
وجد مفتشو «STS» حالة لا يتم فيها تطبيق اختبار تيار التسرب الرطب وفقاً لمعيار IEC61215. حيث لم تكن مداخل علبة الوصلات مغمورة بشكل كامل بالسائل أو مرشوشة بشكل كامل بالمحلول نفسه، الأمر الذي قد يؤدي لقياسات خاطئة لعازلية الألواح الكهروضوئية ضد الرطوبة والتبلل بسبب العوامل الخارجية.
قد تقود الظروف المناخية المختلفة مثل المطر والندى الصباحي، والضباب، والثلج الذائب لتشكل الرطوبة واختراقها للعازلية والتي قد ينتج عنها تآكل، أخطاء بالأرض، بالإضافة لمخاطر الصدمة الكهربائية.
5/ اختبار إجهاد اللحام (شد اللحام - Soldering Tensile Test)
لتتجاوز الخلية الكهروضوئية مرحلة اللحام بنجاح، يجب أن تخضع الخلية لاختبار إجهاد اللحام (شد اللحام – Soldering Tensile Test) والذي يجب أن يكون مسؤولاً عنه فريق ضبط الجودة أثناء الإنتاج.
وجد فريق المفتشين من «STS» أن أحد آلات اختبار الشد غير معايرة بشكل صحيح حيث لا يبدأ الاختبار من درجة الصفر، والتي قد تؤدي لنتائج خاطئة بقيمة عالية للإجهاد.
إن عملية معايرة آلات اختبار الشد قبل الاختبار هي إجراء روتيني يقوم به فريق «STS» ضمن عملية مراقبة الإنتاج.
يعد اختبار إجهاد اللحام أحد طرق الاختبار الأكثر فعاليةً لمراقبة جودة اللحام، والتي تؤثر بشكل حقيقي على موثوقية ودورة حياة الألواح الكهروضوئية وتعد النقطة الأساسية لعملية ضبط الجودة.
تجد فرق «STS» الميدانية بشكل متكرر ألواحاً عاملة، وتتمتع بجودة لحام ضعيفة. وإذا لم تتم معايرة اختبار إجهاد اللحام (Soldering Tensile Test) بشكل جيد، سيقل مدى الحياة للوح الكهروضوئي، كما لن يلبي اللوح الأداء المتوقع، كما يمكن أن تسبب بقعاً ساخنة والتي تعرف بكونها من مسببات الحرائق.
6/ الفراغ في إطارات الألواح
تعد الفراغات في إطار الألواح من الأخطاء الشائعة التي تظهر كثيراً أثناء عملية فحص الجودة، بالإضافة للحواف الحادة، والزوايا المكسورة، والتشققات، وعدم المحاذاة الجدية للرباط، خدوش وتآكل، فقاعات صمغ، غبار على الخلايا، تجعدات في طبقة خلات إيثينيل-فينيل (EVA). إلخ
تقوم فرق التفتيش من «STS» بالبحث عن أساس العطل في حال تكرره كثيراً، حيث أطلقت الشركة مؤخراً تحليل للسبب الرئيسي وتم إضافته لمرحلة الإطار حيث يتم مراقبة الفراغات والتأكد من موافقتها للمواصفات.
وجدت الفرق أن مسافة تشغيل المغزل اللولبي الذي يضبط محاذاة الإطار، وموضع التثبيت الذي يحمل الإطار وقوة عزم الدوران المطبقة أثناء التجميع يمكن أن تساهم جميعها في وجود فجوة في الإطار غير مقبولة.
يمكن أن تكون فجوات الإطارات هذه حادة وقد تتسبب في إصابة القائمين بالتركيب أو أي مستخدم نهائي في جميع أنحاء العالم.
7/ عدم تساوي المسافة بين الخلايا والإطار
يمكن أن تشكل المسافة بين الدارة الداخلية وحواف الإطار مشاكل كثيرة تتعلق بالأمان. تظهر الصورة أحد الألواح المنتجة بشكل نهائي ويظهر فيها اختلاف في المسافة بين الإطار والخلايا. طلبت فرق التفتيش من «STS» تصحيح الفعل لمنع تكرار عدم المطابقة مرة ثانية في عملية التصنيع وذلك بعد تحديد السبب الرئيسي لهذا الخطأ.
لمزيد من التفاصيل زوروا موقع «Senergy Technical Services – STS» من هنا.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: تقرير خاص من شركة «STS»
Image Source: «STS»
