Af hverju er gæðastjórnun sérstaklega krefjandi varðandi sólarorkudráttarverslanir?

Flókin framleiðsla og breytileiki hluta

Sólknúin úrgerð berst við sérstakar áskoranir í gæðastjórnun vegna flókinnar framleiðsluferils og samspils hluta. Lítill kvarði þessara vara eykur áhrif breytileika á mörgum stigum framleiðslunnar.

Ójafnvægi í afköstum sólarpláttu í ökutækjum með lágmarksgjöld

Ódýr sólarplötu sýna oft miklar munstök í afköstunum frá einu framleiðslubatchi til annars. Sumar prófanir frá Photovoltaic Reliability Group hafa sýnt á milli 15% mismunar á milli mismunandi framleiðsluferla. Hvers vegna gerist þetta? Það eru nokkur atriði sem koma til leikar. Silíkinu er ekki alltaf kristallað rétt, endurnýtt efni inniheldur ýmsar óhreinindi og þunnfilmeljurnar eru ekki rétt stilltar við framleiðslu. Þessi vandamál verða sérstaklega áberandi þegar plötunum er sett upp í hinum fallegu búnaði sem fólk vill sjá í heimahúsin sín. Margir af þessum dekorhylkjum dvelja í raun hluta af sólarfrumunum, sem gerir ástæðulausar afköst enn verri. Venjuleg gæðastjórnunarprófanir ná ekki oft nægilega mörgum af þessum vandamálum, sem leiðir til sólarkerfa sem hleður rafhlöðum á óvæntan hátt.

Tolerance stacking í miniatýr sólarbeintýsjafna

Samsetningarefnið á mikróskópískum víddarbreytingum verður alvarlegt í samsetningu sólarljósseðla þar sem hlutir hafa samskipti á undirmillimetra skala. Mismunur safnast upp í náttungt tengdum stökum:

Samtals frávik á bilunni skýra fyrir um 23 prósent af vandamálum í reykingum samkvæmt nokkrar varanleikarannsóknir úr tímaritinu Reliability Engineering & System Safety. Þessi litlu bil leyfa raki að komast inn í vörurnar, og jafnvel litlar justunarvandamál geta haft mikla áhrif á orkuflutning, jafnvel þó að hver einasti hluti standist prófanir á borði. Tölfræðilegur stjórnunaraðferðir geta minnkað áhættuna aðeins, en fyrirtæki mega ekki bera kostnaðinn við að alveg koma í veg fyrir slík vandamál vegna þess hvers notendur eru villigir að borga fyrir gagnvirku föt.

Umhverfisálag nær yfir kerfisstjórnunarbrot

Þó að innanhússvörur séu undir lágri álagningu frá umhverfinu, eru sólardekor utan um ársins hring. Þetta varanlega umhverfisálag býr til sérstök bilunarmynstur sem krefja jafnvel strangrar gæðastjórnunar (QC). Hitinn, rakið og útfyllingargeislarnir virka samhliða til að niðurgangra efni og takmarka virkni.

ÚV-eyðing, hita sveiflur og raka innþringing í útifyrum

Sólarljós skemmir plast- og verndarútskýringar með tímanum, gerir þá brotlánar, bleiknar litina og veldur því að lög skilja sig. Varanleg hitun og kæling á hverjum degi myndar smá sprungur í búnaðarhylki og tengingum milli hluta. Þegar einu sinni hafa sprungurnar myndast, finnur vatn leið sína inn gegnum skemmdarþéttindi og byrjar að eyða raflögunum og tengingum við rafhlöður. Rannsóknir sýna að venjuleg sól útsett hlutum getur minnkað notkunarlevu plasthluta um allsherad 40 prósent á svæðum með mikið af sólarskinu samkvæmt Tilbrigðisbrotamatsskýrslunni frá fyrra ári. Og þegar horft er á tæki sem eru notuð á svæðum með breytilega hitastig, gerast vandamál um 15% algengar vegna endurtekinnar úrvíkkunar og samdráttarlykla, eins og athugað var í Trehæfimeðferðartímaritinu líka úr 2023. Þó að góð vatnsþétt niðurlag og efni sem eru varnandi gegn UV-ljósi séu mikilvæg ummæli fyrir hönnuðla, fanga margir venjulegar tilraunastofnutreyndir ekki virkilega það sem gerist þegar öll þessi atriði koma saman í raunverulegum umhverfishlutföllum.

Áhrif veðursveifla á öryggi og líftíma sólarhleðslu

Veðurskilyrða óstöðugleiki hefur mikla áhrif á orkuöflunarkerfi. Þegar ský eru í loftinu eða einhvað annað blokkar sólarljósið geta sólarplöturnar minnkað framleiðslu sinni um allt frá 20% til nærri helmingi, sem þýðir að rafhlöðurnar fyllast ekki fullar eins og áætlað er. Langvarandi rigningar leiða til djúprunna niðurlöðunarátaka sem eyða litíum-jóna hleðurum um þriggjafalt hraðari en venjulega. Hitabreytingar gerðu hlutina enn verri fyrir afköst tækjabúnaðarins. Sólarplöturnar byrja að missa um hálf prósenta af virkninni fyrir hverja gráðu yfir 25°C, en köld veðurkynni veldur því að rafeindirnir verða þykkari og minnkar getu rafhlöðunnar um allt frá 20% til 40% samkvæmt rannsóknum sem birtar voru í fyrra í Energy Storage Journal. Allir þessir þættir saman skýra af hverju afköstin breytast svo mikið milli staða. Kerfi gæti gert vel fyrir sig í sólkenndu Arizona en barist illa í raka Florida, sem endurspeglar hvers vegna þessar fallegu smáar prófunar í vélræknisfræðilöbunum sem spá fyrir um notklara líftíma ná ekki marki sínu. Raunverulegar kerfisbilunir koma fram um 2,4 sinnum oftari en í prófunarástandi bendir til, því framleiðendur hafa einfaldlega ekki tekið tillit til allra óspáræðra veðurbreytinga, eins og nýlega kom fram í rannsókninni Solar Product Durability Study.

Skipting birgðakerfis og bil í umsjón gæða

Fjöllags uppsafnun sólarfrumna, battería og prentaðra tengibretta án sameinuðu gæðakröfu

Alheimsmerki framleiðslu þýðir að framleiðsla sólarúranna er í dag dreifð á milli ýmissa sérfræðinga. Sólargöng eru aðallega frá Suðaustur- Asíu, litíum-batterí eru oftast frá Kína, en prentaðar raflagnaborð eru gerð á ýmsum raflíkaframleiðslumiðstöðvum um allan heim. Hver fyrirtæki á leiðinni prófar hlutina á sínum veg, sem býr til bil á milli þar sem vandamál geta lekið ómetin. Stundum lítur batterí vel út á spjaldinu vegna þess að það uppfyllir ákveðnar spennukröfur, en gæti samt valdið vandræðum við hleðslu ef það samverkar ekki vel við sólarplötuna sem notuð er. Þegar engin samþykkt staðall er fyrir hversu vatnsþyrt vara verður að vera, hvernig meðhöndluð er hiti eða hvaða lifsjónartíma er búist við, verður mjög erfitt að tryggja að allt gangi af vinsældum í gegnum alla birgðakerjuna. Rannsóknir hafa sýnt að vörur sem koma frá að minnsta kosti fimm mismunandi birgðaveitum hafa yfirleitt um 34% fleiri villa en vörur sem eru framleiddar á sama stað. Þess vegna er svo mikilvægt að rekja hverja einingu aftur til uppruna hennar og komast sammála um grunnkröfur um gæðastjórnun til að forðast þær erfiðar keðjureykingar af villum sem slasa jarðgarðssólarljós.

Takmarkanir prófunar fyrir raunveruleg notkunssvið í dróttningu

Að prófa sólarorku reiðbundin útsýni í vettvangi felur mikil áskoranir vegna þess að stjórnauðar umhverfi passa einfaldlega ekki við raunveruleikan. Venjuleg prófunarkassa geta ekki endurkomað þær erfiðu aðstæður sem koma upp í raunveruleikanum – hugleiðið hvernig skuggar hliðra undir trégröfum eða hvenær snjór safnast upp ójafnt á gangstígum. Slíkar aðstæður rugla mikið í hversu vel útsýningin hleðst og hversu bjartr hún verður. Úrkoma UV-próf gefa einnig villandi niðurstöður þar sem ekki er tekið tillit til hluta eins og pollen sem festist við yfirborð samhliða breytingum á raka í gegnum daginn. Og hér er annar stór vandamál: flestar prófanir fara of hratt fram miðað við raunverulegar árstíðir sem breytast á árunum. Vettvangir halda allt jafnt við 72 gráður F, en enginn segir okkur hvað gerist þegar hitinn fellur undir frostmark – litíngeymar missa þá á bilinu 20% og 40% af aflinu sínu! Þetta veldur einnig alvarlegum vandamálum með vatnsþétt niðurlagningu. Þessar flottu regn líkindamót í vettvangi eru bara ekki samanburðarlegar við raunverulega dríf sem smekkr inn í minnsta sprungur yfir vikur. Þess vegna misslyknast svo margar útsýningar í sviði, sérstaklega þegar þær hætta að virka rétt vegna hlutveigar skuggmynda sem venjuleg sólarprófanir aldrei athuga.

Algengar spurningar

Af hverju hafa ódýr sólarplötu óstöðuga afköst?

Ódýrar sólarplötur nota oft ófullnægjandi krystallað silikon og endurnýtt efni sem innihalda arleik, sem leiðir til mikilla afkostavandamála á milli lota. Auk þess geta dekorhylki sem hylja þessar plötur dulið hluta af sólarköfunum, sem veldur auknum ósamræmi.

Hvað er „viðmótaskellun“ og hvernig áhrifar hún á sólardekor?

Viðmótaskellun er uppsöfnun minniháttar víddavilla í hlutum, sem getur leitt til vandamála við samsvörun, vatnsþéttleika og áreiðanleika tenginga í sólardekor. Jafnvel þótt hver einasti hluti fari yfir gæðastjórnunarpróf, geta slík skellunarmál alvarlega verið í vegi fyrir heildarafköstum vara.

Hvernig áhrifar útveður og UV-geislun á útisólardekor?

Útsetning við UV-geislun, hitabreytingar og raki leiðir til niðrgangs efna, bleiknunar litfara og rekstrarstöðva. Þessi aðstæður valda sprungum sem leyfa rakast að innri hlutum eins og raflögunum, sem stytir verulega lifslengdinni á gistingum.

Af hverju leiðir sundrulag í birgðakerfinu til gæðavandamála í sólargistingum?

Sundrulag í birgðakerfinu hefur í för með sér ósamræmd prófun og gæðastjórnun á hlutum sem eru sóttir frá mismunandi svæðum. Á meðan ekki er unnið samræmdum gæðastaðli, geta breytingar á efnisgæðum og afköstum leitt til aukins hættu á galla í endanlegu vörunni.

Hverjar eru takmarkanir núverandi prófunaraðferða fyrir sólargistingar?

Prófunarástand geta ekki endurkomað raunverulegar umhverfisbreytingar eins og skugga, hitabreytingar og áhrif raka. Flest prófanir eru of hröðuð, svo sannanlegra líftíma og varanleika sólargistinga í mismunandi loftslagskilyrðum er ekki metið.