在光伏電站長達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、運營風險的防范一直被人們所關(guān)注。在4月23日，由中國光伏行業(yè)協(xié)會、光伏們聯(lián)合主辦的第五屆新能源發(fā)電運營與后服務研討會上，杜邦Tedlar?業(yè)務大中華區(qū)技術(shù)研發(fā)經(jīng)理胡紅杰詳細講述了全球組件戶外失效情況及其對組件性能的影響，并簡單介紹了Tedlar?透明背板的優(yōu)勢以及杜邦光伏電站無損檢測服務。
去年五月，杜邦公司發(fā)布了最新全球光伏可靠性項目報告，以戶外實地檢測和數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)，追蹤了材料的失效情況及其對組件性能的影響。這項報告是一個綜合的戶外光伏檢驗分析項目，檢測地點遍布北美、亞洲、歐洲和中東，通過近3GW光伏系統(tǒng)、900萬片組件進行檢測，對所獲數(shù)據(jù)按氣候、運行時間、安裝方式、組件及其材料等進行了詳細的分類和研究。
通過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。其中背板的失效類型分外層（空氣側(cè)）和內(nèi)層（電池側(cè)）的開裂、脫層和黃變等。
以背板開裂為例，杜邦公司經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)，使用壽命超過5年以上的PVDF背板開裂比例快速增加，開裂比例達到了23%。而且，在檢測過程中，杜邦公司在中國、歐洲、印度和北美等地均發(fā)現(xiàn)PVDF背板開裂，也就是說，無論是干熱，干冷，溫和和地中海氣候，背板開裂都有發(fā)生，與氣候類型沒有明顯的關(guān)聯(lián)性。雖然PVDF背板發(fā)現(xiàn)開裂較PA背板晚，但與PA背板類似，開裂比例也呈現(xiàn)快速增加的趨勢。一旦背板形成貫穿性裂紋導致背板脫層，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)時間2013年12月，檢測時間2019年10月），背板開裂的比例為10%，同時還有5%的背板內(nèi)層發(fā)生黃變。背板開裂帶來的隱患不容小覷，一旦開裂，濕氣進入組件內(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，背板開裂水汽進入會導致組件絕緣失效，存在漏電風險，運維人員在接觸組件時可能危及人身安全。
隨著雙玻組件的大量應用，2020全球光伏可靠性項目檢測發(fā)現(xiàn)，在全球多個雙玻組件項目中發(fā)現(xiàn)了脫層和玻璃破裂現(xiàn)象。脫層可能最開始發(fā)生在組件或單個電池邊緣處，水汽從雙玻組件邊緣和玻璃打孔處滲入，難以排出，長期累積，引發(fā)嚴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)的應力集中處。
隨著大尺寸組件的升級，對雙玻組件使用的玻璃提出了更高的要求。近四十年來，全球每年報告的冰雹災害天氣數(shù)量明顯增加，更對光伏組件耐冰雹沖擊提出了嚴格要求。即使有些情況下，前板玻璃并未破裂，但是冰雹測試仍然導致了電池片隱裂和損壞，進而影響組件長期可靠性和發(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械與熱沖擊，以及可靠性方面優(yōu)勢明顯，更符合組件尺寸越來越大、功率越來越高的發(fā)展趨勢。
相比之下，杜邦Tedlar?透明背板具有清潔效率高，后期運維簡便，保證長期高透光率和輕質(zhì)等突出優(yōu)勢，采用透明背板，組件無需為減重而減薄玻璃和鋁邊框厚度，更加適合嚴苛環(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，獲得了各國技術(shù)專家的一致認可。目前，Tedlar?透明背板全球出貨量已經(jīng)超過6GW，廣泛應用于各種光伏發(fā)電場景。隨著更多市場進入平價光伏時代，Tedlar?透明背板將為雙面組件提供更多選擇，助力光伏電站長期穩(wěn)定高效運營。
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