PV 접속함의 콜드 솔더 조인트가 다이오드 고장 및 소손을 유발할 수 있나요?
목차
제품 소개
모듈 공장의 많은 공정 엔지니어들이 같은 말을 합니다. 접속함 쪽에서는 버스바와 구리 스트립만 납땜하기 때문에 콜드 솔더 조인트가 있어도 다이오드가 고장나거나 소손되지 않는다고 합니다.
처음에는 합리적으로 들리죠? 하지만 그들은 한 가지 중요한 연쇄 반응을 놓치고 있습니다. 설명해 드리겠습니다.
먼저, 접속함에서 콜드 솔더 조인트란 정확히 무엇일까요?
접속함 콜드 솔더 조인트(가상 납땜)는 내부 전기 연결이 견고하게 납땜되지 않고 접촉 불량이 있는 결함입니다. 조인트가 완전히 개방되지는 않습니다. 접촉 면적이 줄어들어 국부 접촉 저항이 급격히 증가합니다. 전류가 이 고저항 지점을 통과하면 많은 줄 열이 발생하고 국부 온도가 빠르게 상승합니다.

기술 매개변수
접속함의 콜드 솔더 조인트는 일반적으로 네 곳 중 한 곳에서 나타납니다: 다이오드 리드와 구리 도체 연결부, 버스바와 구리 도체 연결부, 리드선 납땜 지점, 내부 구리 도체, 주석 블록 및 기타 전도성 모듈 간의 납땜 지점입니다. 이 네 곳은 두 그룹으로 나뉩니다: 다이오드 분기 콜드 솔더 (첫 번째 지점) 및 메인 루프 콜드 솔더 (두 번째, 세 번째, 네 번째 지점).


| 고장 유형 | 위치 | 작동 조건 | 결과 |
|---|---|---|---|
| 다이오드 분기 콜드 솔더 | 다이오드 리드에서 구리 도체 (지점 1) | 그림자 없음, 핫스팟 없음 | 분기에 전류 없음, 조인트 차가움, 다이오드 정상 |
| 다이오드 분기 콜드 솔더 | 다이오드 리드에서 구리 도체 (지점 1) | 그림자, 균열 또는 성능 저하 | 바이패스 다이오드가 도통되어 접합부에 큰 전류가 흐르며 심하게 가열되고 다이오드가 열 파괴됨 |
| 메인 루프 콜드 솔더 | 버스바 / 리드아웃 / 내부 도체 (지점 2,3,4) | 전류 정격 운전 | 접합부가 지속적으로 가열되어 다이오드를 굽고 역누설 전류 및 과전류 내량이 감소함 |
기술적 장점
다이오드 분기 콜드 솔더: 안정적인 운전 중에는 음영이나 핫스팟이 없으면 분기에 유효한 작동 전류가 없으므로 접합부가 가열되지 않고 다이오드가 정상 상태를 유지합니다. 그러나 셀의 일부가 음영(새 배설물, 낙엽, 눈)을 받거나 미세 균열 및 성능 저하가 발생하면 바이패스 다이오드가 켜지고 오랫동안 작동합니다. 큰 전류가 고저항 콜드 접합부를 통해 흐르면서 접합부가 심하게 가열되고 다이오드 온도가 급격히 상승합니다. 다이오드 접합 온도 한계를 초과하면 바이패스 다이오드가 열 파괴되고 접합 상자까지 타버릴 수 있습니다.

메인 루프 콜드 솔더: 모듈이 발전하는 동안 항상 정격 전류로 작동하므로 콜드 접합부가 계속 가열됩니다. 접합 상자 내부 공간이 좁아서 그 열이 바이패스 다이오드를 직접 가열하여 역누설 저항과 과전류 내량을 저하시킵니다. 게다가 음영과 핫스팟이 동시에 발생하면 다이오드가 순방향 바이어스됩니다. 이미 열에 약해진 다이오드가 전체 루프의 바이패스 전류를 감당해야 하므로 열 폭주가 쉽게 발생하고 완전히 타서 단락됩니다.

제품 적용 분야
다이오드가 파괴되어 타면 더 나아가 DC 아크를 발생시킬 수 있으며 온도가 3000°C까지 올라갑니다. 결국 접합 상자를 태우고 모듈 화재를 일으킬 수 있습니다.

따라서 태양광 발전소 운영 중에는 접합 상자의 콜드 솔더 접합부를 적시에 확인하는 것이 매우 중요합니다. 적외선 열화상 카메라로 접합 상자 영역을 스캔할 수 있습니다. 콜드 접합부나 비정상적으로 뜨거운 다이오드는 열화상 이미지에서 비정상적인 고온 지점으로 나타납니다. 즉시 수리 또는 교체하면 결함 확산을 막고 모듈을 안정적으로 유지할 수 있습니다.
Ooitech의 견해
이것이 실제로 보여주는 것은 접속함의 신뢰성이 발전소 가동 훨씬 전, 다이오드와 버스바 접합이 납땜되는 생산 라인에서 결정된다는 점입니다. 여기서 약한 납땜은 오늘 고장 나지 않지만, 수년 후 첫 번째 심각한 핫스팟에서 고장이 발생합니다. 따라서 모듈 장비의 납땜 품질을 제어하는 것이 셀 기술만큼 중요합니다. 당사의 턴키 모듈 라인에서는 접속함과 버스바 납땜을 사후 고려 사항이 아닌 엄격한 체크포인트로 처리합니다. 적절한 모듈 조립 및 납땜이 어떻게 이루어지는지 확인하려면 YouTube 채널 www.youtube.com/ooitech 에서 실제 공장 영상을 많이 제공하니 살펴볼 가치가 있습니다.