Transportskador, hanteringsskador, montageskador solcellsmoduler

[Arne]

Jag såg just en undersökning, som ett tyskt institut har gjort om skador under transport,
hantering och montage  av solcellsmoduler, nämligen: Institut für Solarenergieforschung GmbH.

Studien heter "Transport und Handling von Waferbasierten Silizium-Photovoltaik-Modulen",
tryckt år 2015, på 66 sidor. Alltså en färsk rapport.
Den har utförts med sedvanlig tysk noggranhet.

Förvånade vad litet de tycks tåla, innan solcellerna spricker.
Man blir nästan mörkrädd. Kanske har man själv skadade solceller i anläggningen.
Vi hade en solcellsmodul, som stod tillfälligt ställd mot husväggen,
men av en vindpust blåste omkull.
Enligt denna studie, kan den därför vara skadad.

Se http://isfh.de/institut_solarforschung/isfh-fachbuecher.php?mod=dcounter&id=674

Den handlar om hur sprickor i solcellerna kan uppstå. De har i laboratoret utfört försök med vibration och liknande för att efterlika en lastbilstransport, och hantering av solcellsmoduler på montageplatsen.

De har följt normal transport av solcellsmoduler i tillverkarens
transportförpackning och med mätinstrument uppmätt krafter,
som de utsätts för. Därvid horisontalt, dvs solcellsmoduler, som är försedda med skydd på
modulhörnen och staplade ovan på varandra, och allt ligger på lastpall.
Alla horisontaltransporterna var med solcellsmodulernas glassida pekande mot lastpallen.
Vid horisontell stapling, är det tydligen bäst om solcellsmodulerna staplas
på varandra med glassidan neråt, dvs mot lastpallen, pga då mindre risk för transportskador.
Och även vertikala solcellsmoduler, som står upp vertikalt och vilar på korta sidan.

För att upptäcka solceller, som spräckts, används elektro-luminiscens.
(därvid upptäcks fel i solceller genom att en solcellsmodul i mörker belastas med extern strömkälla. Solcellerna sänder då ut infrarött ljus, som fotograferas med en speciell IR-kamera.
Tillverkningsskillnader, felaktiga kontaktpunkter och med blotta ögat
inte upptäckbara mikro-sprickor framgår då.)

De kunde se att lastpallarna(och därmed solcellsmodulerna) hanterades ovarsamt vid omlastning
och utsattes för större påfrestingar än under själva transporten. De uppmätte 27 g, som värst,
i vertikal riktning vid omlastning. Dvs 27 gånger normala jordaccelerationen, som är 9,81 m/(s^2)

De såg att redan vid en utböjning på mitten av känsliga solcellsmoduler på 20 mm bildas sprickor i solceller.

En tryckbelastning på glassidan är skadligare än en dragbelastning.
Därför skall solcellsmodulerna vid horisontaltransport
ligga staplade med glassidan mot lastpallen.

Lastpallen får vid gaffeltruckhanteringen som mest böja sig, så att lastpallen
säkert inte berör solcellsmodulens glas. Det är det vanligaste konstruktionsfelet på lastpallar.
Undermåliga och ostyva lastpallar.

T.ex. vid kranlyft av en lastpall från mark upp på tak med horisontellt staplade solcellsmoduler,
så kan lastpallen böja sig och alltså svikta ner på mitten och solceller i modulerna skadas.

De iakttog att vid upppackning av horisontalstaplade solcellsmoduler att många skyddshörn
kilade fast sig i varandra, så att när en solcellsmodul lyfts, så följer den under också med en bit,
men släpper och faller tillbaka. Då är solcellsbrott sannolikt.

Om en solcellsmodul från vertikalt stående, välter till horisontalläge med glassidan mot marken,
då uppstår sprickor i solceller.

Av solscellsmontörer anses följande oproblematisk:
-Gå på modulramarna.
-Tappa verktyg mot modulens glassida.
-Solcellsmodulen faller några cm(ca 15 cm) mot alu-profilena.
Men, sannolikheten för sprickor i solceller är då ganska stor.

De har simulerat gång på solcellsmodulerna med olika belastning
genom att ha ryggsäck med vikter.

De har simulerat tappade verktyg mot solcellsmodul med en klotvikt,
(som skall motsvara ca en skruvdragare), som faller mot solcellsmodulen.

Bl.a. anger de att vid montage under 0 oC, ökar risken för sprickor i solcellerna vid hantering och montage.
Detta pga de blir sprödare vid låg temperatur.

Transport av solcellsmoduler är bäst om de står i vertikalt, vilket ger mindre påfrestningar,
och mindre chans för solcellssprickbildning.
Men, ovarsam hantering vid omlastning, (som tydligen är vanligt) är tydligen skadligare för vertikala moduler än för horisontella.

Jag vill tillägga att sådana solcellssprickor syns inte utanpå solcellsmodulen.
Den kan se helt OK och oskadad ut, men ha många sprickor i solcellerna.

Arne

[magneten]

När min pall med paneler levererades så var det en massa fotavtryck på toppen. Ar tydligt markerat att inget gods fick placeras uppe på modulerna men någon tyckte väl att det var en bra nåpall....

[filip71]

Nu kan jag såklart inte hitta bilden men såg i en tidskrift från en energimässa där tillverkaren parkerat en bil PÅ en solcellspanel för att demonstrera panelens hållfasthet. Men de kanske var specialgjorda ... och det är skillnad på konstant tryck och plötsliga slag. Men i alla fall...

[BengtK]

De extra 3 panelerna jag fick levererade från norra Tyskland var paketerade så här:



Ingenting lastat ovanpå , p g a den lilla kartongen / jag har , innan bilden togs, öppnat och kollat innehållet  helt tomt -   smart gjort .

[Mono Wafer]

så här såg min leverans ut, http://solcellforum.18852.x6.nabble.com/template/NamlServlet.jtp?macro=reply&node=5009497 ,inte ens ett spännband, bara plastfilmen, med resultat förskjutning på ett par ställen mellan panelerna, varvid ramhörn på modul p.g.a. förskjutningen tryckt/skavt på underliggande modulens glas ute i hörnet, varvid aluavsättning skett på glasytan. Och skyddande anodisering var bortskaven på ramar på några ställen. Packat i Skåne hos välkänd firmas depålager och transporterad till Skaraborg. Dålig emballering tycker jag, men bedömde att det klarat sig. Fast lite orolig för osynliga mikrosprickor i glaset.

[Arne]

Våra solcellsmoduler från Heckert, transporterades vertikalt.
Det såg bra emballerat ut. De kom direkt från fabriken i forna Östtyskland(Chemnitz),
men förmodligen omlastats flera gånger.
Vi kan inte klaga på transportemballaget.
Det var bara 8 solcellsmoduler i denna pall.
Vi har här tagit bort den yttre kartongen och plastspännbanden.
Se nedan:


Som de säger i rapporten, så är det bättre att transportera vertikalt,
än horisontalt, pga att de då utsätts för mindre påfrestning.

Vi hade litet betänkligheter när vi skulle börja ta moduler från pall med
26 solcellsmoduler, att modulerna skulle kunna välta, när översta
hörnkartongstyckena avlägsnats. Att få en trave med
ca 500 kg solcellsmoduler över sig, är helt ohälsosamt.
Om kartongen blir blöt eller fuktig, pga regn, så blir den mjuk
och då kan det nog hända. Står sedan lastpallen dessutom på ojämt underlag.
Ja, då..

För modultillverkaren och ev. firmor som har mellanlager,
och vidaresäljer, så är det bevämare att stapla horisontellt på pall.
Men, kunden har ofta andra preferenser, nämligen att varan ankommer
klanderfritt och helt oskadad. Om kunden betalar fullt pris,
så skall han ha klanderfri och helt oskadad vara.

[Arne]

Vad har det för betydelse då om solceller i mina solcellsmoduler på taket skulle ha sprickor?
Svar nedan:

1. Trots en spricka i en solcell, kan strömmen ofta ta sig fram ändå, och utan att försämra effekt på hela solcellsmodulen.

2. Beroende på hur sprickan löper i solceller, kan dock även strömmen hindras,
och solcellsmodulens effekt minskas.

3. Har en solcell redan sprickor, så kan de förvärras med tiden och växa sig större. T.ex. pga vindlast- och snölast. Även om de till en början är harmlösa, kan de alltså med tiden hindra strömmen att ta sig fram i solcellen, och därmed minska hela solcellsmodulens effekt.


Det finns sätt att kontrollera solcellsmoduler, som har monterats på tak, nämligen:
a) Termografi, dvs med värmekamera.
Solcellsmodulfältet under dagtid fotograferas med värmekamera.
Varma punkter vittnar då om onormalt tillstånd. Kan vara by-passdiod,
som leder ström, eller felaktig solcell, som upphettas.
Se foto nedan:


Vad de vill visa ovan, är att med värmekamera ser en solcellsmodul,
som inte belastas, alltså är i tomgång, inte märkvärdig ut.

Även när den går i MPP, så ser man inget onormalt.

Dock låter man den vara kortsluten(pluspol kopplas ihop med minuspol),
ja då uppträder defekterna, som heta områden. Två solceller är "grillplattor"
och konsumerar energi, istället för att producera.


http://lehrbuch-photovoltaik.de/abbildungen/hp_bild_9.11_solarmodul-thermographie-kurzschluss-mpp-leerlauf.png



Här nedan är ett luminiscens-foto(alltså inte termografi) från skadade solceller:


http://lehrbuch-photovoltaik.de/abbildungen/hp_bild_9.15_elektrolumineszenz-fotos-solarzellen-mikrorisse-siebdruck.png

Enklare kamera, är foto som har tagits med en vanlig spegelrelexkamera,
som byggts om litet. Alltså en fattigmans-IR-kamera.

Här nedan är ett luminiscens-foto från skadade solceller i en solcellsmodul:
Där blått inringade sprickor, är harmlösa.
Medan rött inringade sprickor inverkar pp moduleffekten.
Gröna ringar är screentryckfel.

http://lehrbuch-photovoltaik.de/abbildungen/hp_bild_9.16_elektrolumineszenz-foto-solarmodul-mikrorisse-siebdruck.png

Fotona är från boken "Photovoltaik", av Konrad Mertens, tryckt 2013

Kolla in alla dessa fina bilder är över solcellsteknik, solceller, solcellstillverkning:
De är från samma bok ovan:

http://lehrbuch-photovoltaik.de/abbildungen.html
(märkligt nog kan ja inte se några bilden i förstoring, utan endast som små.
När jag klickar på en bild det blir liksom bara grådimma på hela skärmen.
Kanske fel på min dator?)
Annars se här:http://lehrbuch-photovoltaik.de/abbildungen