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1、光伏電站建設(shè)〃背后〃:隱裂的材料風(fēng)險(xiǎn)歐洲某太陽(yáng)能電站,一位電站業(yè)主走到電站邊緣,驚訝地看著自己為建造太陽(yáng)能電站采購(gòu)回來(lái)的組件,背面從明晃晃的銀白色,變成了大片大片的淡黃色,遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去,像極了一朵朵盛開(kāi)的向U葵。然而,此刻的向口葵卻讓人高興不起來(lái),反而讓人感到了恐懼。好端端的組件怎么變了顏色?業(yè)主找來(lái)組件供應(yīng)商,組件供應(yīng)商解釋?zhuān)骸斑@是正?,F(xiàn)象,就像人曬太陽(yáng)久了,即便擦了防曬霜,還是會(huì)變黑。”然而,再怎么解釋也掩蓋不住業(yè)主的擔(dān)憂,組件供應(yīng)商將黃變嚴(yán)重的一批組件進(jìn)行了撤換。盡管如此,隱患埋在了電站運(yùn)營(yíng)商的心里,事后,他找來(lái)鑒定專(zhuān)家,對(duì)黃變嚴(yán)重的組件進(jìn)行分析評(píng)估,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)驚人問(wèn)題:
2、這些組件的黃變,跟一個(gè)關(guān)鍵的封裝材料一背板,有密切關(guān)系?!巴粔K組件出現(xiàn)黃變,一方面意味著它的透光率開(kāi)始降低,另一方面,也預(yù)示著開(kāi)裂的前兆。”霍尼韋爾HoneywellMW板事業(yè)部經(jīng)理李大松闡述道。“背板黃變是一個(gè)業(yè)內(nèi)普遍存在的現(xiàn)象,多發(fā)牛在光照比較強(qiáng)的地方,比如西班牙,使用了不抗紫外的EVA及不抗紫外的背板,長(zhǎng)時(shí)間會(huì)導(dǎo)致背板的加速老化,從而黃變,對(duì)組件使用壽命產(chǎn)先影響?!焙饺藱C(jī)電產(chǎn)品經(jīng)理魏屹東曾到歐洲各國(guó)的電站進(jìn)行考察,他表示,不止一家運(yùn)行商,基本上每家公司都會(huì)遇到這個(gè)問(wèn)題。面對(duì)這個(gè)問(wèn)題,杜邦公司光伏解決方案全球市場(chǎng)總監(jiān)ConradBurke直言不諱地發(fā)出警示:“背板對(duì)
3、于組件保護(hù)與使用年限扮演關(guān)鍵角色,它是組件與環(huán)境之間的電氣絕緣體。背板失效可能導(dǎo)致重大災(zāi)難、無(wú)預(yù)警電力衰減并危及安全。如此㈡人沖擊可能損害品牌聲譽(yù)其至人身安全,需要引起足夠重視。”確保組件及電站安全與人一樣,組件也需要對(duì)抗紫外、抗老化。它需要減少光老化衰減,保持25年使用壽命。如果要用“防曬霜”做比喻,那么光伏背板就如同組件的防曬霜,廿板性能的好壞決定組件抗紫外與曝曬的能力。眾所周知,人部分光伏組件長(zhǎng)期眾露在戶外,紫外光、水汽、高低溫、化學(xué)氣體、風(fēng)沙籌各種外部環(huán)境都會(huì)使組件受到影響,這是對(duì)組件部件、材料以及制造質(zhì)量的考驗(yàn)。作為組件最外面保護(hù)層的背板,需要對(duì)此肩負(fù)更多的責(zé)任,
4、因此背板需要綜合多種性能。杜邦ConradBurke向《PV-TechPRO》表示:“為了保護(hù)組件達(dá)25年,背板必須具有三個(gè)關(guān)鍵特性:耐候性、機(jī)械強(qiáng)度和黏著力,同時(shí)要兼顧這三個(gè)特性的最佳平衡?!薄捌渲?,耐候性主要包括抗紫外、耐水解、高低溫(晝夜溫差)、風(fēng)沙磨損等,它幫助組件適用于全球不同的地域及氣候環(huán)境。比如在風(fēng)沙人、氣溫高的沙漠地區(qū),好的背板可以經(jīng)受風(fēng)沙及外部尖銳器械的物理磨損;在-?些容易發(fā)?;馂?zāi)的地方,以氟膜為基礎(chǔ)的背板可以幫助防火,減少安全隱患?!盚oneywell李大松解釋??喜㎏rempel公司技術(shù)顧問(wèn)吳立補(bǔ)充表示:“好的背板保護(hù)電池片不受環(huán)境影響從而高效發(fā)電,
5、并始終起到絕緣保護(hù)作用。”育板對(duì)組件內(nèi)部的電池、EVA等起到保護(hù)作用。一款質(zhì)優(yōu)的背板不僅可以起到保護(hù)作用,述有一個(gè)關(guān)鍵作用一絕緣。如果一款背板的阻隔性差,那么其水汽透過(guò)率會(huì)比較鬲,不能阻隔外來(lái)的惡劣因素,會(huì)導(dǎo)致外部的水汽進(jìn)入到纟R件電,加速EVA的降解和導(dǎo)電材料的腐蝕,電池性能的衰減,組件功率下降,時(shí)間長(zhǎng)了述將引發(fā)漏電。這不僅對(duì)纟R件發(fā)電址產(chǎn)生影響,同時(shí)也會(huì)形成觸電危險(xiǎn)。另外,根據(jù)一項(xiàng)最新研究顯不,背板透水率過(guò)高可能會(huì)加速組件PTD或閃電紋現(xiàn)彖的形成。對(duì)于山組件陣列組合發(fā)電的人陽(yáng)能電站而言,這些都是隱患。電站運(yùn)營(yíng)商采購(gòu)并使用這樣的組件,初期投入成木得到控制降低,但后期運(yùn)營(yíng)維
6、護(hù)成木將不斷推高,同吋發(fā)電量未必能獲得保障,而采用質(zhì)量好11經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)際驗(yàn)證的背板可以減少組件失效風(fēng)險(xiǎn)和長(zhǎng)期保持組件高功率,有些共至有助于提升組件轉(zhuǎn)換效率,如Honeywell開(kāi)發(fā)的PowerShield?CoolBlack就以此為目標(biāo)。認(rèn)知背板:材料是關(guān)鍵育板的質(zhì)量由其中關(guān)鍵材料決定,有意思的是,背板同樣以所使用的材料結(jié)構(gòu)而進(jìn)行分類(lèi)。杜邦公司將背板分為三大基木類(lèi)型:雙層氟材料、單層氟材料以及非含氟材料,并告知每種類(lèi)型中又有多種結(jié)構(gòu)。市場(chǎng)上將杜邦的分類(lèi)通俗地分為兩類(lèi):含氟類(lèi)與不含氟類(lèi)。然而,Honeywell人松表示:“由于近兩年成木壓縮的厲害,現(xiàn)在背板公司在向纟fl件企業(yè)
7、解禪是否含氟的問(wèn)題上,界限開(kāi)始變得模糊,因?yàn)槟呐轮挥猩亵龇鷦×?,也可以解釋為含氟?,F(xiàn)在一些涂層背板也稱(chēng)其含氟,但是含氟量具體占?比不得而知?!痹诰C合各家所言后,本刊將背板分為三大類(lèi):第一類(lèi)是傳統(tǒng)的以氟膜為基礎(chǔ)的復(fù)合型背板(如TPT、TPE、KPK、KPE、單面THV),第二類(lèi)PET為基礎(chǔ)的非氟背板,第三類(lèi)為氟涂層背板(coating)以及具他新型材料。其中第一種是經(jīng)受過(guò)行業(yè)考驗(yàn),生產(chǎn)及使用最早也是較穩(wěn)定傳統(tǒng)的背板產(chǎn)品,具有代表性的材料/背板供應(yīng)商有杜邦、臺(tái)虹科技、3M、阿科瑪、Honeywell以及日本東洋,國(guó)內(nèi)主