Les soudures froides dans une boîte de jonction PV peuvent-elles provoquer une rupture de diode et un grillage ?
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Présentation du produit
Beaucoup d'ingénieurs de procédés dans les usines de modules vous diront la même chose. Du côté de la boîte de jonction, vous ne soudez que la barre omnibus et la bande de cuivre, donc même une soudure froide ne provoquera pas de défaillance ou d'épuisement de la diode.
Cela semble raisonnable à première vue, non ? Mais ils oublient une réaction en chaîne importante. Laissez-moi vous expliquer.
Tout d'abord, qu'est-ce qu'une soudure froide dans une boîte de jonction ?
Une soudure froide de boîte de jonction (soudure virtuelle) est un défaut où la connexion électrique interne n'est pas soudée solidement et présente un mauvais contact. La jointure n'est pas complètement ouverte. La zone de contact se réduit simplement, donc la résistance de contact locale augmente fortement. Lorsque le courant traverse ce point de haute résistance, il génère beaucoup de chaleur par effet Joule, et la température locale monte rapidement.

Paramètres techniques
Les soudures froides dans une boîte de jonction apparaissent généralement à quatre endroits : la connexion du fil de diode au conducteur en cuivre, la connexion de la barre omnibus au conducteur en cuivre, le point de soudure du fil de sortie, et les points de soudure entre les conducteurs en cuivre internes, les blocs d'étain et autres modules conducteurs. Ces quatre se répartissent en deux groupes : soudure froide de branche de diode (point un) et soudure froide de boucle principale (points deux, trois, quatre).


| Type de défaut | Lieu | Condition de fonctionnement | Résultat |
|---|---|---|---|
| Soudure froide de branche de diode | Fil de diode au conducteur en cuivre (point 1) | Pas d'ombrage, pas de point chaud | Aucun courant dans la branche, jointure reste froide, diode normale |
| Soudure froide de branche de diode | Fil de diode au conducteur en cuivre (point 1) | Ombrage, fissure ou dégradation | La diode de dérivation conduit, un courant élevé traverse la jonction, un échauffement violent, une défaillance thermique de la diode |
| Soudure froide de la boucle principale | Barre omnibus / sortie / conducteurs internes (points 2,3,4) | Fonctionnement à courant plein | La jonction chauffe en continu, cuit la diode, la fuite inverse et la capacité de surintensité diminuent |
Avantages techniques
Soudure froide de la branche de diode : En fonctionnement stable sans ombrage ni point chaud, il n'y a pas de courant de travail effectif dans la branche, donc la jonction ne chauffe pas et la diode reste normale. Mais dès qu'une partie des cellules est ombragée (fientes d'oiseaux, feuilles mortes, neige) ou qu'il y a des microfissures et une dégradation des performances, la diode de dérivation s'allume et reste en fonctionnement longtemps. Un courant important traverse la jonction froide à haute résistance, la jonction chauffe violemment et la température de la diode monte en flèche. Une fois qu'elle dépasse la limite de température de jonction de la diode, la diode de dérivation subit une défaillance thermique, et la boîte de jonction peut même brûler.

Soudure froide de la boucle principale : Le module fonctionne à courant plein pendant toute la durée de production, donc la soudure froide chauffe en continu. L'espace à l'intérieur de la boîte de jonction est restreint, et cette chaleur cuit directement la diode de dérivation, réduisant sa résistance de fuite inverse et sa capacité de surintensité. De plus, si un ombrage et des points chauds se produisent en même temps, la diode est polarisée en direct. Une diode déjà ramollie par la chaleur doit alors supporter le courant de dérivation de toute la boucle, ce qui déclenche facilement un emballement thermique et se termine par un grillage complet et un court-circuit.

Application du produit
Une fois que la diode est défaillante et brûlée, elle peut aller plus loin et provoquer un arc électrique continu, avec des températures atteignant jusqu'à 3000°C. Cela finit par brûler la boîte de jonction et peut déclencher un incendie du module.

Donc, pendant l'exploitation d'une centrale photovoltaïque, il est vraiment important de vérifier à temps les soudures froides de la boîte de jonction. Vous pouvez scanner la zone de la boîte de jonction avec une caméra thermique infrarouge. Une soudure froide ou une diode anormalement chaude apparaîtra comme un point de température anormalement élevé sur l'image thermique. Réparez ou remplacez-la immédiatement et vous arrêtez la propagation du défaut, maintenant ainsi le module en fonctionnement stable.
Point de vue d'Ooitech
Ce que cela montre vraiment, c'est que la fiabilité de la boîte de jonction est décidée bien avant la mise en service de l'installation, directement sur la ligne de production où ces joints de diode et de barre omnibus sont soudés. Une soudure faible ici ne tombe pas en panne aujourd'hui, elle tombe en panne des années plus tard sous le premier point chaud, ce qui explique pourquoi le contrôle de la qualité de la soudure sur les équipements des modules est aussi important que n'importe quelle technologie de cellule. Sur nos propres lignes de modules clés en main, nous traitons la soudure de la boîte de jonction et du bus comme un point de contrôle strict, et non comme une réflexion après coup. Si vous voulez voir comment un assemblage et une soudure de modules appropriés sont effectués, la chaîne YouTube www.youtube.com/ooitech contient de nombreuses séquences d'usine réelles qui valent le coup d'œil.