NRGreport
Menü

Jobb minőségű napelemeket eredményezhet egy egyedülálló új teszteljárás

Szabályozás | Major András | 2021-02-05 06:00

Megbízhatóbb, hosszabb élettartamú és nagyobb teljesítményű műszaki termékké válhatnak a naperőművek fő alkatrészét képező napelem modulok a jelenleginél, ha a TÜV Rheinland által kidolgozott új, minden korábbinál szigorúbb minőségellenőrző programot valóban új irányadó normaként alkalmazzák majd az iparágban, mint ahogyan azt a fejlesztők remélik.

Az új minőségellenőrzési tanúsítási eljárást kifejezetten azzal a céllal fejlesztette ki a TÜV Rheinland a Q CELLS napelemgyártó és más partnerek közreműködésével, hogy emeljen a jelenlegi napelem modul tesztelési szabványok minőségi követelményein. A fejlesztést az tette szükségessé, hogy bizonyos gyártók moduljai esetében a telepítést követően a teljesítmény csökkenését és egyéb hibajelenségeket tapasztaltak annak ellenére, hogy a termékek megfeleltek a szabványnak számító IEC tanúsítási eljárás által támasztott kritériumoknak. A meghibásodások leggyakrabban a modul hátlapjával és a forrasztások tartósságával, továbbá a feszültség, illetve a fény és magas hőmérséklet által előidézett változásokkal függenek össze.

A termelést, az alapanyagokat és a beszállítókat is ellenőrzik

Az új tesztelési rendszer nem csupán az aktuálisan elérhető legkiterjedtebb és legszigorúbb, de az egyetlen olyan tanúsítási eljárás az egész iparágban, amely magában foglalja a folyamatban lévő termelés független és véletlenszerű helyszíni ellenőrzését, valamint a rendszeres anyagvizsgálatokat is.

A fejlesztés úgy kezdődött, hogy a Q CELLS gyakorlatilag felkérte a TÜV Rheinlandot, a világ egyik vezető tanúsító szolgáltatóját, hogy előbbi németországi, thalheimi technológiai K+F központjában - mely Európa legnagyobb modultesztelő létesítménye - , működjenek együtt egy új megközelítésen alapuló tesztelési eljárás kidolgozásában. A közös erőfeszítés eredményeképpen a TÜV egy olyan, független vizsgálati és tanúsítási programot dolgozott ki, amely a piacon egyedülálló módon a gyártás során folyamatosan figyelemmel követi a termékminőséget és a tartósságot. A programba a Q CELLS több, hosszú évek alatt kifejlesztett vizsgálati módszerét is beépítettek.

Új hibalehetőségek

A fejlesztés során a TÜV Rheinland előbb meghatározta azon területeket, amelyeken javítani lehet a napelem modulok minőségvizsgálati módszereit, majd megtervezték a fejlesztési lépéseket. A kidolgozott három komponensből álló tanúsítási eljárás három úton is tökéletesíti a tesztelési szabványokat: Egyrészt, a napelem modulok hosszú távú megbízhatósága ellenőrzésének bevezetésével, mivel a jelenlegi IEC szabvány csak az első néhány évre vonatkozik. Másrészt, számos olyan potenciális meghibásodásra is kiterjeszti a tesztelést, amelyeket csak a közelmúltban észleltek, mint például a feszültség által indukált degradáció (Potential Induced Degradation, PID), a fény és magas hőmérséklet által indukált lebomlás (Light and elevated Temperature Induced Degradation, LeTID), de a napelem modul hátlapja és a forrasztások tartósságának vizsgálata is ilyen új fókuszterület. A harmadik újdonságot pedig az jelenti, hogy független és rendszeres módon monitorozza a gyártás minőségét, ami az IEC tanúsítási eljárásban egyáltalán nem képezi vizsgálat tárgyát. Mindezen túl, a szigorú minősítési eljárás és a folyamatos monitoring nem korlátozódik a modulokra, de a gyártásuk során alkalmazott alapanyagokra és a beszállítói folyamatokra is kiterjed.

Az új tesztelési normarendszer első komponensét a kezdeti tanúsítási vizsgálat képezi, amely a szabvány IEC és UL teszteknél akár háromszor hosszabb tesztelési időszakokkal méri fel a hosszú távú megbízhatóságot, például 2000 órás meleg gőz teszteléssel, amely kétszerese az IEC/UL normának, és 600 termikus ciklussal, amely háromszorosa az IEC normának. Az eljárás által tartalmazott tesztek jelentős része, így például a hátlapok időjárásállóságának és a forrasztások hosszú távú stabilitásának ellenőrzésére irányuló vizsgálatok sem képezik a szabvány IEC tanúsítási folyamat részét. A program a korábbiakhoz képest kibővített mechanikai terhelési tesztet is magába foglal, de a feszültség, a fény és a magas hőmérséklet által előidézett változások, valamint a modulhátlap tartósságának vizsgálatát is tartalmazza.

Az eljárás második komponense is jelentős többletet jelent a korábbiakhoz képest: a TÜV gyártási helyszínen tartózkodó munkatársai ugyanis a modulgyártó létesítményben tesztelési mintákat vesznek a folyamatban lévő gyártásból. A rendszeres időközönként végzett véletlen mintavételekkel biztosítható, hogy a termelés folyamatosan és alaposan ellenőrzött legyen. A minőségellenőrzési program harmadik összetevőjét pedig a gyártó által alkalmazott anyagok és a beszállítók rendszeres felügyelete képezi. Ennek részeként a TÜV szakértői beszállítói auditokat végeznek és elemzik a felhasznált anyagok "lábnyomát".

Szabvány szintjére emelnék

A TÜV Rheinland és a Q CELLS szerint az eljárás harmadik komponensének szabvánnyá kellene válnia az egész iparágban, de reményeik szerint teljes új, úgynevezett QCPV (quality controlled photovoltaic) program is általános normává válhat az ágazatban, melynek alkalmazása mellett számos érv szól - mondta Ian Clover, a Q CELLS kommunikációs menedzsere. A leginkább kézenfekvő pozitív hatás az lehet, hogy a tanúsítvány megszerzése jelezheti, a napelem modul megfelelt a valaha alkalmazott legszigorúbb kritériumoknak, hozzájárulva a napelem-technológiába vetett bizalom megerősítéséhez. A QCPV program az eddigieknél meggyőzőbben igazolhatja azt is, hogy a modulok eleget fognak tenni a jótállási ígéreteknek, ami ugyancsak megnyugtató lehet a telepítők és a befektetők számára - ezáltal a napenergia-szektornak a jövőbeli energiarendszerben betölthető hosszú távú lehetséges meghatározó szerepével és súlyával kapcsolatos maradék kétségeket is elűzve. Az eljárás ráadásul a jövőben tovább fejleszthető, így az iparági szereplők által kidolgozásra kerülő új tesztelési eljárások is integrálhatók a programba, biztosítva, hogy az eljárás a továbbiakban is lépést tart a fotovoltaikus technológiával szorosan összetartozó, állandó innovációval.

Azok a gyártók, amelyek folyamatosan képesek megfelelni a magas követelményeknek, értelemszerűen részesülhetnek az ennek következményeként valószínűsíthető nagyobb elismertség és márkaismertség jelentette előnyökből. Különösen a folytatódó árversenyre, illetve arra tekintettel, hogy a technológiába befektetők nagyobb hangsúlyt fektetnek a hosszabb távú működési költségekre, mint a rövid távú beruházási költségekre. Miután pedig a program lényeges részét képezi az anyag és a szállító minőségének ellenőrzése is, így valószínűleg a termelési lánc minden résztvevőjét a színvonal emelésére ösztönözné.

Összhangban az ügyfelek érdekeivel

Az iparágnak a jövőbe kell néznie; a napelem modulok következő generációjának kifejlesztésekor is alkalmazandó új minőségi standard felállítására, extra garanciákra van szükség - egy olyan, dinamikus tesztelési folyamatra, amelyben a vásárlók tökéletesen megbízhatnak - véli Ian Clover. A piacon számos, a napelem modulok tesztelését különféle programok mentén végző társaság aktív, ezek azonban sokkal inkább a nagy megrendelők szempontjait képviselik, mint a kisebb, lakossági és kkv ügyfelekét, így utóbbiak többnyire az eredményekből sem részesülhetnek olyan mértékben. A TÜV Rheinland független felügyelete alatt futó QCPV minőségellenőrzési program viszont a folyamatos tesztelés révén magas minőségű, hivatalos tanúsítvánnyal rendelkező termékeket eredményez, ami az ügyfelek érdekeivel is összhangban áll - mondja a Q CELLS kommunikációs vezetője, mely társaság az iparágban elsőként felelt meg az új minőségellenőrzött pv tanúsítási ellenőrzésen.

A tesztelési eljárást a kidolgozásában részt vevő Q CELLS hivatalos tanúsítási normájává választotta, hogy ezáltal is megerősítse vezető minőségi gyártó pozícióját a pv iparban. A napelemgyártó társaság belső minőségi elvárásai ugyanakkor több tekintetben még a QCPV program által támasztott elvárásoknál is szigorúbbak. A társaság párhuzamosan számos további, a minőség emelését célzó tesztprogramot hajt végre és fejleszt, és mivel a tipikus hibákkal és a modulok megbízhatóságával kapcsolatos ismeretek folyamatosan bővülnek, a Q CELLS továbbra is hozzá kíván járulni a jövőbeli programfejlesztéshez - fogalmaz Ian Clover, aki szerint ha a TÜV Rheinland más gyártókat is felkér a programban való részvételre a tapasztalataik megosztásával, az még jobb minőségellenőrzési eljárást eredményezhet a jövőben.

Major András