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背板技术路线之争:小材料中的“大风险”

:2022-08-08 :赞晨科技 :984600

3A背板给光伏投资者带来的数亿元损失就像一个惊天雷,爆炸了光伏背板技术路线多元化背后的巨大风险。


  面对光伏电站成本降低的压力,包括背板包装材料也在不断探索新的技术方向和成本降低空间,但在新技术背后,作为保护光伏组件可靠性的铜墙铁墙,背板结构多样化的风险也在测试光伏电站的户外运行条件。


  在背板领域不断降低成本和本地化的发展过程中,分化了几条技术路线,涂层背板就是其中之一。氟膜背板材料已被行业认证为好、可靠的背板材料,但在成本和工艺的压力下,涂层背板开始出现在市场上。


  顾名思义,涂层背板是由涂层制成的,其含氟量显著降低。经历过无氟3A背板带来的教训,降低氟含量的涂层背板在应用端的性能尚未得到验证。


  据了解,涂层背板外涂层一般采用异腈酸酯和FEVE聚氨酯由树脂化学交联形成,氟含量低。在材料特性方面,作为组件的保护层,与氟膜在耐候性和耐化学性方面仍存在差距。


  在第三方机构的实验室中,紫外线湿热老化后,样品严重变白,外涂层剥落,导致透光率下降。事实上,在一些电站应用中,涂层背板的性能并不令人满意,因为涂层远不如氟膜致密,容易出现针孔,涂层背板经常出现霉菌、烧伤、划伤、分层、开裂等问题。


  注:中国西部和东部420MW的光伏电站。涂覆型背板外层50%存在孔洞和霉斑,导致部分背板烧穿,焊带严重腐蚀。涂覆型背板外层涂料被刮伤,导致背板PET户外老化开裂层。


  相关专业人士分析,涂层背板失效的原因包括以下几点。涂接涂漆PET溶剂挥发后表面有针孔,不能形成致密膜。因此涂层和PET基材之间的界面容易被水蒸气侵蚀,在室外环境中容易老化、剥落、发霉;其次,涂层韧性差,外层容易被沙子划伤。另外透明FEVE涂层与添加剂相溶性差,老化后易沉淀,导致涂层变白剥落。


  青海某大学新能源专业高 级教授告诉笔者,光伏电站的发电量是由各种组件材料在户外的综合性能决定的。虽然电池片是发电的主体,但其他材料在户外的性能直接或间接影响了光伏电站的安全性和发电性能。

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  以背板为例,虽然上去都是白色的塑料保护膜,但实际上,组件背板的成分却大不相同。在青海,发现了许多涂层背板故障案例,主要表现为背板不耐磨,易划伤。 PET中间层会直接暴露在环境中,导致 PET组件电池功率衰减和绝缘漏电风险明显开裂。特别是在西北地区,可靠的背板可以更好地保护部件的长期运行。


  据了解,截目前,头部组件企业对涂层背板仍持谨慎态度。一家头部组件企业的相关人员告诉笔者,涂层背板在耐老化方面的表现一般,在湿热、强紫外线、高低温区域的光伏电站应谨慎使用。


  面对全球气候转型的巨大责任,国内外对新能源项目的需求正在爆发,光伏产业迎来了一个新的发展周期。但与此同时,由于土地等条件的限制,光伏电站的安装环境逐渐多样化,上山下海的光伏电站正面临着越来越复杂的运行环境。


  但与此同时,光伏产业仍面临着不断降低成本的压力。在此背景下,新技术蓬勃发展,层出不穷。然而,就背板而言,高可靠性可以护送光伏组件25年的生命周期。放弃一切必然会为此付出沉重的代价。这些户外大量失效的背板案例是教训。


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