光伏电站建设“背后”：隐裂的材料风险

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1、YUOOIxocn欧洲某太阳能电站，一位电站业主走到屯站边缘，惊讶地看着自己为建造太阳能屯站采购回來的组件，背面从明晃晃的银白色，变成了大片人片的淡黄色，远远望去，像极了一朵朵盛开的向口葵。然而，此刻的向口葵却让人高兴不起來,反而让人感到了恐惧。好端端的组件怎么变了颜色？业主找來组件供应商，组件供应商解释：“这是正常现象，就像人晒太阳久了，即便擦了防晒霜，还是会变黑。"然而，再怎么解释也掩盖不住业主的扌口忧，组件供应商将黄变严重的一•批组件进行了撤换。尽管如此，隐患埋在了屯站运营商的心里，事后，他找來

2、鉴定专家，对黄变严重的组件进行分析评估，发现了一个惊人问题：这些组件的黄变，跟一个关键的封装材料一背板，有密切关系。“往往一・块组件出现黄变，一方面意味着它的透光率开始降低，另一方面，也预示着开裂的前兆。‘'霍尼韦尔Honeywell光伏背板事业部经理李大松阐述道。“背板黄变是一个业内普遍存在的现象，多发生在光照比较强的地方，比如西班牙，使用了不抗紫外的EVA及不抗紫外的背板，长时间会导致背板的加速老化，从而黄变，对组件使用寿命产生影响。‘'航天机电产品经理魏屹东曾到欧洲各国的电站进行考察，他表示，不

3、止一家运行商，基本上每家公司都会遇到这个问题。面对这个问题，杜邦公司光伏解决方案全球市场总监ConradBurke直言不讳地发岀警示：“背板对于组件保护与使用年限扮演关键角色，它是组件与环境之间的电气绝缘体。背板失效可能导致重人灾难、无预警电力衰减并危及安全。如此巨大冲击可能损害品牌声誉甚至人身安全，需要引起足够重视。’‘确保组件及电站安全与人一样，组件也需要对抗紫外、抗老化。它需要减少光老化衰减，保持25年使用寿命。如果要用“防晒霜''做比喻，那么光伏背板就如同组件的防晒霜，背板性能的好坏决定组件抗

4、紫外与曝晒的能力。众所周知，大部分光伏组件长期暴霜在户外，紫外光、水汽、高低温、化学气体、风沙等各种外部环境都会使组件受到影响，这是对组件部件、材料以及制造质量的考验。作为组件最外面保护层的背板，需要对此肩负更多的责任，因此背板需要综合多种性能。杜邦ConradBurke向《PV-TechPRO》表示：“为了保护组件达25年，背板必须具有三个关键特性：耐候性、机械强度和黏着力，同时要兼顾这三个特性的最佳平衡。"“其屮，耐候性主要包括抗紫外、耐水解、高低温（昼夜温差）、风沙磨损等，YUOOIxocn它帮

5、助组件适用于全球不同的地域及气候环境。比如在风沙大、气温高的沙漠地区，好的背板可以经受风沙及外部尖锐器械的物理磨损；在一些容易发生火灾的地方，以氟膜为基础的背板可以帮助防火，减少安全隐患。”Honeywell李人松解释。肯博Krempel公司技术顾问吴立补充表示：“好的背板保护电池片不受环境彩响从而高效发电，并始终起到绝缘保护作用。”背板对组件内-部的电池、EVA等起到保护作用。一款质优的背板不仅可以起到保护作用，还有一个关键作用一绝缘。如果一款背板的阻隔性差，那么其水汽透过率会比较高，不能阻隔外来的

6、恶劣因素，会导致外部的水汽进入到组件里，加速EVA的降解和导电材料的腐蚀，电池性能的衰减，组件功率下降，时间长了还将引发漏电。这不仅对组件发电量产生影响，同时也会形成触电危险。另外,根据一项最新研究显示，背板透水率过高可能会加速组件PID或闪电纹现象的形成。对于由组件阵列组合发电的太阳能电站而言，这些都是隐患。电站运营商采购并使用这样的组件，初期投入成本得到控制降低，但后期运营维护成本将不断推高，同时发电量未必能获得保障，而采用质量好且经过长期实际验证的背板可以减少纽件失效风险和长期保持组件高功率，有

7、些甚至有助于提升组件转换效率，如Honeywell开发的PowerShield™CoolBlack就以此为目标。认知背板：材料是关键背板的质量由其中关键材料决定，有意思的是，背板同样以所使用的材料结构而进行分类。杜邦公司将背板分为三大基本类型：双层氟材料、单层氟材料以及非含氟材料，并告知每种类型中乂有多种结构。市场上将杜邦的分类通俗地分为两类：含氟类与不含氟类。然而，Honeywell李大松表示：“由于近两年成本压缩的厉害，现在背板公司在向组件企业解释是否含氟的问题上，界限开始变得模糊，因为哪怕只有少

8、量氟塑料，也可以解释为含氟。现在一些涂层背板也称其含氟，但是含氟量具体占比不得而知。”在综合各家所言后，本刊将背板分为三人类：第一类是传统的以氟膜为基础的复合型背板(如TPT、TPE、KPK、KPE、单面THV),第二类PET为基础的非氟背板，第三类为氟涂层背板(coating)以及其他新型材料。其中第一种是经受过行业考验，生产及使用最早也是较稳定传统的背板产品，具有代表性的材料/背板供应商有杜邦、台虹科技、3M、阿科玛、Honeywell以及H本东洋，