I giunti di saldatura freddi in una scatola di giunzione fotovoltaica possono causare la rottura e il burnout del diodo?
Indice
Introduzione del prodotto
Molti ingegneri di processo nelle fabbriche di moduli vi diranno la stessa cosa. Sul lato della scatola di giunzione, si saldano solo la barra collettrice e la striscia di rame, quindi anche un giunto di saldatura freddo non romperà o brucerà il diodo.
Sembra ragionevole a prima vista, vero? Ma si dimenticano di una importante reazione a catena. Lasciatemi spiegare.
Prima di tutto, cos'è esattamente un giunto di saldatura freddo in una scatola di giunzione?
Un giunto di saldatura freddo (saldatura virtuale) in una scatola di giunzione è un difetto in cui la connessione elettrica interna non è saldata saldamente e ha uno scarso contatto. Il giunto non è completamente aperto. L'area di contatto si riduce, quindi la resistenza di contatto locale aumenta notevolmente. Quando la corrente passa attraverso questo punto ad alta resistenza, genera molto calore Joule e la temperatura locale sale rapidamente.

Parametri tecnici
I giunti di saldatura freddi in una scatola di giunzione di solito si presentano in uno di quattro punti: la connessione del conduttore del diodo al conduttore di rame, la connessione della barra collettrice al conduttore di rame, il punto di saldatura del filo di uscita e i punti di saldatura tra i conduttori di rame interni, i blocchi di stagno e altri moduli conduttivi. Questi quattro rientrano in due gruppi: saldatura fredda del ramo del diodo (punto uno) e saldatura fredda del circuito principale (punti due, tre, quattro).


| Tipo di guasto | Luogo | Condizione di lavoro | Risultato |
|---|---|---|---|
| Saldatura fredda ramo diodo | Conduttore diodo a conduttore rame (punto 1) | Nessun ombreggiamento, nessun hotspot | Nessuna corrente attraverso il ramo, giunto rimane freddo, diodo normale |
| Saldatura fredda ramo diodo | Conduttore diodo a conduttore rame (punto 1) | Ombreggiamento, crepa o degradazione | Il diodo di bypass conduce, alta corrente attraverso il giunto, riscaldamento violento, rottura termica del diodo |
| Giunto freddo del circuito principale | Barra collettrice / conduttori di uscita / conduttori interni (punti 2,3,4) | Funzionamento a piena corrente | Il giunto si riscalda continuamente, cuoce il diodo, la corrente di dispersione inversa e la capacità di sovracorrente diminuiscono |
Vantaggi Tecnici
Giunto freddo del ramo del diodo: In condizioni operative stabili senza ombreggiamento e senza hotspot, non c'è corrente di lavoro effettiva nel ramo, quindi il giunto non si riscalda e il diodo rimane normale. Ma una volta che alcune celle vengono ombreggiate (escrementi di uccelli, foglie cadute, neve) o si verificano microcricche e decadimento delle prestazioni, il diodo di bypass si accende e rimane in funzione per molto tempo. Una grande corrente attraversa il giunto freddo ad alta resistenza, il giunto si riscalda violentemente e la temperatura del diodo sale rapidamente. Una volta superato il limite di temperatura della giunzione del diodo, il diodo di bypass subisce una rottura termica e la scatola di giunzione può persino bruciare.

Giunto freddo del circuito principale: Il modulo lavora a piena corrente per tutto il tempo in cui genera, quindi il giunto freddo continua a riscaldarsi. Lo spazio all'interno della scatola di giunzione è stretto e quel calore cuoce direttamente il diodo di bypass, riducendo la sua resistenza di dispersione inversa e la capacità di sovracorrente. Inoltre, se si verificano contemporaneamente ombreggiamento e hotspot, il diodo viene polarizzato direttamente. Un diodo già indebolito dal calore deve ora sopportare l'intera corrente di bypass del circuito, il che innesca facilmente una fuga termica e termina con un completo esaurimento e cortocircuito.

Applicazione del prodotto
Una volta che il diodo si è rotto e bruciato, può andare oltre e innescare un arco elettrico in corrente continua, con temperature che raggiungono fino a 3000°C. Questo alla fine incendia la scatola di giunzione e può innescare un incendio del modulo.

Quindi durante il funzionamento dell'impianto fotovoltaico, è davvero importante controllare tempestivamente i giunti freddi della scatola di giunzione. È possibile scansionare l'area della scatola di giunzione con una termocamera a infrarossi. Un giunto freddo o un diodo anormalmente caldo apparirà come un punto di temperatura anormalmente alta nell'immagine termica. Riparare o sostituire immediatamente e si ferma la propagazione del guasto, mantenendo il modulo in funzione stabile.
Il punto di vista di Ooitech
Ciò che questo mostra realmente è che l'affidabilità della junction box viene decisa molto prima che l'impianto entri in funzione, proprio sulla linea di produzione dove vengono saldati i giunti dei diodi e delle barre. Una saldatura debole qui non fallisce oggi, ma fallisce anni dopo al primo hotspot critico, motivo per cui il controllo della qualità della saldatura sulle apparecchiature dei moduli è importante quanto qualsiasi tecnologia delle celle. Sulle nostre linee chiavi in mano per moduli, trattiamo la saldatura della junction box e delle barre come un punto di controllo rigido, non come un ripensamento. Se vuoi vedere come vengono eseguiti correttamente l'assemblaggio e la saldatura dei moduli, il canale YouTube www.youtube.com/ooitech ha molti filmati reali di fabbrica che vale la pena vedere.