隨著中國政府推動光伏應用的政策陸續(xù)出臺，中國光伏電站開發(fā)的大幕正徐徐開啟。2013年，中國新增并網光伏發(fā)電裝機達12.9GW1GW=1000MW，1MW=1000KW，一躍成為全球第一大光伏應用市場。
然而，一座座光伏電站拔地而起的同時，組件的質量問題正逐漸浮出水面。第三方檢測機構北京鑒衡認證中心副主任紀振雙8月在一場研討會上表示，“在對國內32個省市，容量3.3GW的425個包括大型地面電站和分布式光伏電站所用設備檢測發(fā)現(xiàn)，光伏組件主要存在熱斑、隱裂、功率衰減等問題”。
供應鏈把關的失控，是組件質量問題頻發(fā)的原因之一。在前些年組件產能過剩、降低成本惡性競爭的壓力之下，一些未經長期實績驗證的材料進入了部分組件廠商的采購清單。在所有組件所需要的材料中，背板并不是組件最主要的成本結構，但其對電站收益率的影響則不容小覷。
光伏電站質量問題陸續(xù)浮現(xiàn)
此前，鑒衡的一份報告已經為光伏電站行業(yè)敲響了質量警鐘。
比如，根據(jù)鑒衡對新疆某8MW光伏電站的抽檢中發(fā)現(xiàn)，3178塊光伏組件中紅外成像抽檢2，856塊，其中19%存在虛焊熱斑效應;青海某50MW光伏電站，抽檢44，080塊光伏組件，發(fā)現(xiàn)29%光伏組件出現(xiàn)明顯蠕蟲紋隱裂；某國內知名組件廠生產的1.6MW組件到貨驗收中，抽檢中發(fā)現(xiàn)10%組件外觀故障，20%存在隱裂故障；甘肅某10MW光伏電站，抽檢發(fā)現(xiàn)高達58%的光伏組件出現(xiàn)功率明顯衰減。通常而言，組件的光電轉化率年均衰減應該控制在0.8%以內，然而前述光伏組件的表現(xiàn)已經遠遠超出了這一范圍。
背板材料的失效將使組件內部的封裝材料和電池直接曝露在嚴苛的戶外環(huán)境中，引發(fā)封裝材料水解、電池和焊帶腐蝕以及脫層等問題，迅速降低組件功率輸出和使用壽命，嚴重的還會導致組件絕緣失效引發(fā)火災和傷亡事故。
事實上，要保證組件性能正常并不容易。作為光伏組件的保護層，背板材料得經受住25年的紫外線輻射、沙塵、濕熱、干熱等老化因素的長期考驗。以溫度為例，背板需要經受-40 -85 之間的溫差。
杜邦于2011年啟動的大型光伏組件可靠性調研項目，在研究了全球60余個光伏電站后總結稱，光伏背板戶外常見失效主要有五種，分別是開裂、外觀變黃、風沙磨損、熱斑熔化開裂燃燒、老化加速組件功率衰減。
目前，市場上比較常見的背板外層保護材料有杜邦? 特能? Tedlar? PVF薄膜、PVDF薄膜、FEVE涂料、PET聚酯/耐水解PET、PA聚酰胺。
PET背板在日本使用廣泛，其外層保護材料PET聚酯是非氟材料，非氟材料耐候性較差，直接曝露在戶外其高分子鏈段容易被紫外線破壞，出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。比如一處日本戶外應用12年的143W單晶組件，組件剩余功率為77W，下降了46%，PET背板外觀黃變嚴重，且明顯脆化開裂。
FEVE涂料背板開裂的情況也比較嚴重，在美國新澤西州一座3年的電站，使用的是FEVE涂料背板，有些組件背板沿焊帶方向涂層明顯剝落，該電站組件中大約有1%的組件出現(xiàn)了早期降解和失效的信號。
中國地緣遼闊，氣候和環(huán)境差異明顯，這使得背板材料需要經受得住更為嚴苛的考驗。中國大多數(shù)大型光伏電站都建設在西北部地區(qū)。隨著戶外使用時間的延長，風沙磨損會不斷減薄背板外表層材料的厚度，所以背板外表層耐磨性能和厚度非常重要。但有些國內光伏組件采用FEVE涂層背板材料，不僅脆而且不耐磨，使用一段時間出現(xiàn)了開裂剝落和厚度減薄現(xiàn)象。
來源：OFweek太陽能光伏網
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