在光伏電站長(zhǎng)達(dá)25年的生命周期中，光伏組件作為核心器件之一，圍繞其發(fā)電性能的持續(xù)優(yōu)化、運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)的防范一直被人們所關(guān)注。在4月23日，由中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)、光伏們聯(lián)合主辦的第五屆新能源發(fā)電運(yùn)營(yíng)與后服務(wù)研討會(huì)上，杜邦Tedlar?業(yè)務(wù)大中華區(qū)技術(shù)研發(fā)經(jīng)理胡紅杰詳細(xì)講述了全球組件戶外失效情況及其對(duì)組件性能的影響，并簡(jiǎn)單介紹了Tedlar?透明背板的優(yōu)勢(shì)以及杜邦光伏電站無(wú)損檢測(cè)服務(wù)。
去年五月，杜邦公司發(fā)布了最新全球光伏可靠性項(xiàng)目報(bào)告，以戶外實(shí)地檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)，追蹤了材料的失效情況及其對(duì)組件性能的影響。這項(xiàng)報(bào)告是一個(gè)綜合的戶外光伏檢驗(yàn)分析項(xiàng)目，檢測(cè)地點(diǎn)遍布北美、亞洲、歐洲和中東，通過(guò)近3GW光伏系統(tǒng)、900萬(wàn)片組件進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)所獲數(shù)據(jù)按氣候、運(yùn)行時(shí)間、安裝方式、組件及其材料等進(jìn)行了詳細(xì)的分類(lèi)和研究。
通過(guò)2020年的調(diào)研結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，組件的外觀失效主要包括背板、電池/互聯(lián)部分、封裝材料以及玻璃和接線盒等。其中背板的失效類(lèi)型分外層（空氣側(cè)）和內(nèi)層（電池側(cè)）的開(kāi)裂、脫層和黃變等。
以背板開(kāi)裂為例，杜邦公司經(jīng)過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，使用壽命超過(guò)5年以上的PVDF背板開(kāi)裂比例快速增加，開(kāi)裂比例達(dá)到了23%。而且，在檢測(cè)過(guò)程中，杜邦公司在中國(guó)、歐洲、印度和北美等地均發(fā)現(xiàn)PVDF背板開(kāi)裂，也就是說(shuō)，無(wú)論是干熱，干冷，溫和和地中海氣候，背板開(kāi)裂都有發(fā)生，與氣候類(lèi)型沒(méi)有明顯的關(guān)聯(lián)性。雖然PVDF背板發(fā)現(xiàn)開(kāi)裂較PA背板晚，但與PA背板類(lèi)似，開(kāi)裂比例也呈現(xiàn)快速增加的趨勢(shì)。一旦背板形成貫穿性裂紋導(dǎo)致背板脫層，使核心層暴露在環(huán)境中，在某些情況下將引起逆變器跳閘和接地故障。
以青海某40MW光伏電站為例，其PVDF背板使用壽命為第6年（投產(chǎn)時(shí)間2013年12月，檢測(cè)時(shí)間2019年10月），背板開(kāi)裂的比例為10%，同時(shí)還有5%的背板內(nèi)層發(fā)生黃變。背板開(kāi)裂帶來(lái)的隱患不容小覷，一旦開(kāi)裂，濕氣進(jìn)入組件內(nèi)部將加速電池片衰減，轉(zhuǎn)換效率下降，從而降低發(fā)電量，同時(shí)，背板開(kāi)裂水汽進(jìn)入會(huì)導(dǎo)致組件絕緣失效，存在漏電風(fēng)險(xiǎn)，運(yùn)維人員在接觸組件時(shí)可能危及人身安全。
隨著雙玻組件的大量應(yīng)用，2020全球光伏可靠性項(xiàng)目檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，在全球多個(gè)雙玻組件項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)了脫層和玻璃破裂現(xiàn)象。脫層可能最開(kāi)始發(fā)生在組件或單個(gè)電池邊緣處，水汽從雙玻組件邊緣和玻璃打孔處滲入，難以排出，長(zhǎng)期累積，引發(fā)嚴(yán)重脫層腐蝕和功率衰減。而玻璃破裂可能源于玻璃表面和邊緣上的劃傷或缺口處，或是固定于支架系統(tǒng)的應(yīng)力集中處。
隨著大尺寸組件的升級(jí)，對(duì)雙玻組件使用的玻璃提出了更高的要求。近四十年來(lái)，全球每年報(bào)告的冰雹災(zāi)害天氣數(shù)量明顯增加，更對(duì)光伏組件耐冰雹沖擊提出了嚴(yán)格要求。即使有些情況下，前板玻璃并未破裂，但是冰雹測(cè)試仍然導(dǎo)致了電池片隱裂和損壞，進(jìn)而影響組件長(zhǎng)期可靠性和發(fā)電量。因此，3.2mm的全鋼化玻璃，比2.0mm的半鋼化玻璃在耐機(jī)械與熱沖擊，以及可靠性方面優(yōu)勢(shì)明顯，更符合組件尺寸越來(lái)越大、功率越來(lái)越高的發(fā)展趨勢(shì)。
相比之下，杜邦Tedlar?透明背板具有清潔效率高，后期運(yùn)維簡(jiǎn)便，保證長(zhǎng)期高透光率和輕質(zhì)等突出優(yōu)勢(shì)，采用透明背板，組件無(wú)需為減重而減薄玻璃和鋁邊框厚度，更加適合嚴(yán)苛環(huán)境和跟蹤系統(tǒng)。
早在2019年，Tedlar?透明背板就榮獲了PV MAGAZINE大獎(jiǎng)，獲得了各國(guó)技術(shù)專(zhuān)家的一致認(rèn)可。目前，Tedlar?透明背板全球出貨量已經(jīng)超過(guò)6GW，廣泛應(yīng)用于各種光伏發(fā)電場(chǎng)景。隨著更多市場(chǎng)進(jìn)入平價(jià)光伏時(shí)代，Tedlar?透明背板將為雙面組件提供更多選擇，助力光伏電站長(zhǎng)期穩(wěn)定高效運(yùn)營(yíng)。
評(píng)論