Número Browse:0 Autor:editor do site Publicar Time: 2026-04-29 Origem:alimentado
Como unidade central de conversão de energia de um sistema fotovoltaico (FV), a qualidade e o desempenho dos módulos de células solares determinam diretamente a eficiência da geração de energia, a estabilidade operacional e a vida útil do sistema FV. Para garantir que os módulos atendam aos requisitos práticos de aplicação e evitem atenuação de energia, riscos de segurança e outros problemas causados por defeitos de fabricação, a indústria formulou padrões rígidos de teste de módulos, definindo requisitos abrangentes, desde a aparência até a estrutura interna, e desde as conexões elétricas até a precisão da montagem. Combinando as especificações atuais de teste de módulos fotovoltaicos, este artigo fornece uma análise detalhada dos principais requisitos de teste para módulos de células solares, oferecendo referência técnica para produção de módulos, inspeção de qualidade e aplicação.
O núcleo do teste do módulo de célula solar gira em torno de três dimensões: "integridade da aparência, padronização estrutural e confiabilidade da conexão". Cada requisito de teste corresponde a um indicador-chave de desempenho do módulo, servindo tanto como base para garantir a operação normal do módulo quanto como base central para a produção industrial padronizada. Combinados com o processo de teste real, os requisitos de teste específicos e suas conotações técnicas são os seguintes:
A qualidade da aparência é o principal elo no teste do módulo, afetando diretamente a eficiência de recepção de luz e a resistência climática de longo prazo do módulo, e também é uma etapa fundamental na identificação de defeitos óbvios.
A superfície externa do módulo deve estar limpa e livre de poeira, manchas, arranhões e objetos estranhos. Isso ocorre porque os contaminantes da superfície podem bloquear a luz solar, reduzir a eficiência de absorção de luz da célula e o acúmulo de longo prazo também pode corroer os materiais de embalagem da superfície do módulo, acelerando o envelhecimento do módulo. Especialmente em ambientes externos agressivos, os contaminantes também podem causar efeitos de pontos quentes locais, prejudicando o desempenho da célula. Portanto, a inspeção da limpeza da aparência não é apenas uma simples verificação visual, mas também a premissa básica para garantir a eficiência de conversão fotoelétrica do módulo.
Como unidade central para conversão de energia do módulo, a integridade das células monocristalinas determina diretamente a capacidade de geração de energia do módulo. O teste exige que as células monocristalinas estejam livres de defeitos fatais, como quebras, rachaduras e furos. Células quebradas ou rachadas causarão interrupções na transmissão de corrente, reduzirão significativamente a potência do módulo e até mesmo desencadearão fuga térmica das células; defeitos pinhole podem danificar o desempenho de vedação das células, levando à penetração de vapor de água e exacerbando a corrosão e falha das células. Este requisito é consistente com os requisitos principais da inspeção de aparência (MQT 01) na norma nacional GB/T 9535.2-2025, com o objetivo de evitar riscos óbvios de qualidade do módulo desde a fonte.
Durante os processos de produção, transporte e montagem, as células estão sujeitas a danos mecânicos, como lascas e defeitos nos cantos. Embora tais defeitos não sejam fatais, eles afetarão a resistência estrutural e a estabilidade da transmissão de corrente das células, portanto, o escopo dos defeitos deve ser rigorosamente controlado.
Para lascamento de células, o padrão de teste estipula claramente: lascamento ao longo da direção da espessura da célula, com profundidade não superior a 1/2 da espessura da célula e área não superior a 2 mm², e não mais que dois lascamento por célula. O principal objetivo desta restrição é evitar que a célula se torne estruturalmente frágil devido à excessiva profundidade de lascamento, que pode quebrar ainda mais durante testes ambientais subsequentes, como ciclos térmicos e carregamento mecânico. Ao mesmo tempo, controlar a área de lascas reduz o impacto na área de recepção de luz e no caminho de transmissão de corrente da célula.
O controle dos defeitos nos cantos das células é mais preciso, com requisitos específicos: para cada célula, não deve haver mais do que um defeito nos cantos com profundidade inferior a 1,5mm e comprimento inferior a 5mm; não mais do que dois defeitos de canto com profundidade inferior a 1 mm e comprimento inferior a 3 mm. Além disso, o número total de lascas e defeitos de canto em cada módulo não deve exceder dois. Este requisito combina as características estruturais das células e o desempenho geral do módulo, permitindo danos mecânicos menores, evitando defeitos concentrados que podem levar a uma atenuação significativa da potência do módulo, e é consistente com as especificações básicas para testes de defeitos internos de módulos fotovoltaicos.
As linhas de rede e os barramentos são os canais principais para a transmissão de corrente interna do módulo, e sua qualidade de conexão afeta diretamente a condutividade elétrica e a estabilidade da saída de energia do módulo, que também é um dos principais focos dos testes do módulo. Como estrutura chave para coleta e transmissão de portadores fotogerados, a integridade e a confiabilidade da conexão das linhas de grade celular são cruciais para a eficiência de conversão fotoelétrica do módulo. As linhas de grade principais são responsáveis por resumir a corrente coletada pelas linhas de grade finas, enquanto as linhas de grade finas entram em contato direto com a superfície da pastilha de silício para coletar eficientemente os elétrons fotogerados. A qualidade da conexão entre os dois determina o grau de perda de transmissão de corrente.
Em termos de conexões de linhas de grade, a conexão entre a grade principal e as linhas de grade finas das células do módulo permite um ponto de interrupção de ≤1mm, as linhas de grade finas permitem um desprendimento de ≤2mm, e o número total de pontos de interrupção e destacamentos de linhas de grade não deve exceder 1/5 do número total de linhas de grade. Este requisito equilibra a racionalidade do processo de produção e a estabilidade da transmissão de corrente: pequenos pontos de interrupção e destacamentos não causarão interrupções na transmissão de corrente, enquanto o controle rigoroso do número total de defeitos pode evitar o aumento da resistência e a perda de energia agravada causada por defeitos excessivos na linha de rede. Se os defeitos da linha de rede excederem o limite, a transmissão de corrente será bloqueada, o que não só reduz a eficiência de geração de energia do módulo, mas também pode causar concentração de corrente local, levando a efeitos de ponto quente e danificando as células.
Na conexão entre o barramento e a fita de solda, a fita de solda que excede o barramento e o barramento que excede a fita de solda devem ser inferiores a 1 mm. A conexão entre o barramento e a fita de solda é um nó chave para resumo e saída de corrente. O deslocamento excessivo na conexão resultará em área de contato insuficiente, aumento da resistência de contato e aquecimento local. Na operação de longo prazo, pode causar o desprendimento da junta soldada, provocando assim a falha do módulo. Ao mesmo tempo, controlar razoavelmente o deslocamento também pode evitar estresse mecânico concentrado na fita de solda ou barramento devido ao deslocamento, melhorando a estabilidade estrutural do módulo, o que é altamente consistente com os principais requisitos técnicos do processo de soldagem do módulo fotovoltaico.
A precisão da montagem dos módulos de células solares afeta diretamente a estabilidade estrutural, a eficiência da transmissão de corrente e a consistência da aparência do módulo. É necessário controlar rigorosamente a folga e o desvio de deslocamento entre os vários componentes, o que também é uma parte importante dos testes de desempenho mecânico do módulo.
Em termos de controle de folga, a distância entre as células, entre as células e os barramentos e entre os barramentos deve ser superior a 0,3 mm. A folga suficiente pode evitar danos, curto-circuitos e outros problemas causados pela extrusão mútua de vários componentes durante a expansão e contração térmica do módulo; ao mesmo tempo, uma folga razoável também facilita a implementação do processo de embalagem do módulo, garantindo que o material de embalagem possa ser totalmente preenchido, melhorando o desempenho de vedação do módulo e evitando que vapor de água, poeira e outras impurezas entrem no interior do módulo, danificando as células e conectando os componentes.
Em termos de controle de deslocamento, os requisitos de teste estipulam claramente: o desalinhamento horizontal das células ≤2mm; a diferença entre as duas extremidades da lacuna vertical ≤2mm; quando o módulo é deslocado como um todo, a diferença na distância entre as células de ambos os lados e a borda do vidro ≤3mm. O controle do desalinhamento horizontal e vertical pode garantir que as células sejam organizadas de maneira organizada, evitando recepção irregular de luz e caminhos de transmissão de corrente inconsistentes causados pelo desalinhamento; o controle do deslocamento geral do módulo pode garantir a consistência da aparência do módulo e, ao mesmo tempo, evitar o estresse concentrado da embalagem causado pelo deslocamento excessivo, prolongando a vida útil do módulo.
Não deve haver desprendimento entre a fita de solda e as linhas da grade, que é o principal requisito para garantir a continuidade da transmissão de corrente do módulo. Sendo um componente chave na ligação das células e na transmissão de corrente, a ligação estreita entre a fita de solda e as linhas da rede é a base para evitar interrupções na transmissão de corrente e reduzir a perda de energia. O desprendimento bloqueará a transmissão de corrente entre as células, não apenas reduzindo a eficiência geral de geração de energia do módulo, mas também poderá causar aquecimento local devido à resistência excessiva no ponto de desprendimento, levando a efeitos de ponto quente e danificando ainda mais as células e os componentes adjacentes. Além disso, o desprendimento também pode fazer com que o vapor de água entre no interior do módulo através da lacuna de desprendimento em ambientes externos agressivos, acelerando a corrosão da célula e a oxidação da linha de grade, e encurtando significativamente a vida útil do módulo, o que é altamente consistente com os riscos de falsos defeitos de soldagem em módulos fotovoltaicos.
Os requisitos de teste acima não são indicadores técnicos isolados, mas estão inter-relacionados e complementares, formando em conjunto um sistema de garantia de qualidade para módulos de células solares. Combinados com padrões da indústria, como NB/T 11081—2023 "Especificação Técnica para Teste Termográfico Infravermelho (TIS) de Módulos Fotovoltaicos" e GB/T 9535.2-2025 "Módulos Fotovoltaicos Terrestres - Qualificação de Projeto e Aprovação de Tipo - Parte 2: Procedimentos de Teste", esses requisitos de teste não estão apenas alinhados com a principal tendência internacional de testes de módulos fotovoltaicos, mas também se adaptam às necessidades de desenvolvimento de alta qualidade da indústria fotovoltaica da China.
Do lado da produção, a implementação estrita dos requisitos de teste pode efetivamente evitar defeitos de processo durante o processo de produção, melhorar a taxa de qualificação da produção de módulos e reduzir os custos de retrabalho e sucata causados por problemas de qualidade; do lado da aplicação, os módulos que atendem aos padrões de teste podem garantir a operação estável a longo prazo do sistema fotovoltaico, reduzir os custos de operação e manutenção e melhorar o retorno do investimento em projetos fotovoltaicos; do ponto de vista do desenvolvimento industrial, os padrões de teste unificados podem regular a ordem do mercado, promover o desenvolvimento da indústria de módulos fotovoltaicos em direção à padronização e alta qualidade e ajudar a aplicação em larga escala da indústria fotovoltaica.
Os requisitos de teste para módulos de células solares são formulados com base no princípio de funcionamento, nas características estruturais e no ambiente de aplicação dos módulos. Cada indicador está diretamente relacionado ao desempenho, confiabilidade e vida útil do módulo. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia fotovoltaica, os padrões de teste dos módulos também serão continuamente melhorados para se adaptarem às necessidades de novos produtos, como módulos de alta eficiência e módulos flexíveis. Para os fabricantes de módulos, é necessário implementar rigorosamente vários requisitos de teste e fortalecer o controle de qualidade durante o processo de produção; para investidores e operadores de projetos fotovoltaicos, é necessário dar importância ao link de teste do módulo e selecionar módulos que atendam aos padrões para garantir a operação estável e eficiente do sistema fotovoltaico. Somente aderindo aos resultados de qualidade e implementando rigorosamente as especificações de teste poderemos promover o desenvolvimento sustentável e saudável da indústria fotovoltaica e aproveitar plenamente o valor central da energia solar como fonte de energia limpa.
