3A背板給光伏投資商帶來的上億元損失猶如一記驚天雷,“炸”開了光伏背板技術路線多樣化背后的巨大風險。
面對光伏電站降本的壓力，包括背板在內(nèi)的封裝材料也在持續(xù)探索新的技術方向以及降本空間，但在新技術不斷推陳出新的背后，作為守護光伏組件可靠性的“銅墻鐵壁”，由于背板結構多樣化帶來的風險也正在考驗著戶外運行條件下的光伏電站。
背板領域持續(xù)降本以及國產(chǎn)化的發(fā)展歷程中，分化出若干種技術路線，涂覆型背板便是其中之一。氟膜背板材料已經(jīng)被行業(yè)認證為最為優(yōu)秀并且可靠的背板選材，但在成本及工藝的壓力之下，涂覆型背板開始出現(xiàn)在市場中。
顧名思義，涂覆型背板通過涂料制成，其含氟量顯著降低。經(jīng)歷過不含氟3A背板帶來的前車之鑒，降低氟含量的涂覆型背板在應用端的表現(xiàn)尚未得到驗證。
據(jù)了解，涂覆型背板外層涂料一般采用的是異腈酸酯和FEVE樹脂化學交聯(lián)形成的聚氨酯，而這種材料的含氟量低，從材料特性上來說，作為組件的保護層，在耐候性和耐化學品性能方面與氟膜相比尚有差距。
在某第三方機構的實驗室測試中，市售涂覆型透明背板在紫外濕熱老化測試后，樣品嚴重發(fā)白和外層涂層剝落，導致透光率下降。事實上，在有一些電站應用中，涂覆型背板的表現(xiàn)并不盡如人意，由于涂層遠不及氟膜致密，并且容易存在針孔，涂覆型背板經(jīng)常出現(xiàn)霉斑、燒穿、刮傷、脫層和開裂等問題。
備注：中國西部和東部4個20MW的光伏電站。涂覆型背板外層50%存在孔洞和霉斑，導致部分背板燒穿，焊帶嚴重腐蝕。涂覆型背板外層涂料被刮傷，導致背板PET層戶外老化開裂。
相關專業(yè)人士分析，涂覆型背板失效的原因包括以下幾點。涂料直接涂覆在PET基材上，溶劑揮發(fā)后表面有針孔，無法形成致密薄膜。因此涂層和PET基材之間的界面容易受到水汽的侵蝕，在戶外環(huán)境中容易發(fā)生老化剝落和發(fā)霉；其次，涂料韌性差，外層易被揚沙刮傷。另外透明FEVE涂料與添加劑相溶性差，老化后易析出導致涂層發(fā)白和剝落。
青海某高校新能源專業(yè)一位資深教授告訴筆者，光伏電站發(fā)電量是由組件的各種材料在戶外的綜合表現(xiàn)所決定的，雖然電池片是發(fā)電的主體，但其他材料在戶外的表現(xiàn)，都直接或間接影響了光伏電站的安全與發(fā)電性能。
“以背板為例，雖然看上去都是白色的塑料保護膜，但實際上，組件背板成分差異很大。在青海，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不少涂覆型背板的失效案例，主要表現(xiàn)為背板不耐磨和易劃傷”，該教授解釋道，涂覆型背板表層涂料被磨損后， PET中間層會直接暴露于環(huán)境中，導致 PET明顯開裂，從而導致組件電池功率衰減和絕緣漏電風險。尤其在西北地區(qū)，選用可靠的背板才能更好的保護組件長期運行。
據(jù)了解，截止目前，頭部組件企業(yè)對于涂覆型背板仍持謹慎態(tài)度。某頭部組件企業(yè)相關人員告訴筆者，涂覆型背板在耐老化方面的表現(xiàn)一般，在濕熱以及強紫外、高低溫區(qū)域的光伏電站慎用。
面對全球氣候轉型的大任，國內(nèi)外新能源項目需求正呈現(xiàn)爆發(fā)態(tài)勢，光伏行業(yè)迎來了全新的發(fā)展周期。但同時，受限于土地等條件，光伏電站的安裝環(huán)境逐步多樣化，“上山下?！钡墓夥娬菊媾R著愈發(fā)復雜的運行環(huán)境。
但同時，光伏行業(yè)仍面臨持續(xù)降本壓力，在此背景下，新技術百花齊放、層出不窮。但就背板而言，高可靠性才能為光伏組件25年的生命周期保駕護航。舍本逐末勢必將會為此付出沉重的代價，這些在戶外大量失效的背板案例即是前車之鑒。
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