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透明背板技術(shù)論壇+全球光伏玻璃產(chǎn)能調(diào)查表

   2019-05-22 光伏變遷見(jiàn)證者27250
核心提示:作為組件輔材采購(gòu)最怕的是什么??玻璃玻璃玻璃-------,漲價(jià)、供不上貨!?。?!哪家采購(gòu)不頭痛?。。。∷?,小編匯總了全球光
作為組件輔材采購(gòu)最怕的是什么??

玻璃玻璃玻璃-------,漲價(jià)、供不上貨?。。。?br />
哪家采購(gòu)不頭痛?。。?!

所以,小編匯總了全球光伏玻璃產(chǎn)能,分享給各位同行,祝好運(yùn)。


那么問(wèn)題來(lái)了,買不到玻璃做不了雙玻怎么辦????

簡(jiǎn)單啊,去中來(lái),買透明背板,你只要一塊玻璃,就可以達(dá)到雙玻的效果啦---------

感謝張博士和袁超的精彩分享;

2019年是雙面組件的元年,中來(lái)股份對(duì)雙面組件的市場(chǎng)預(yù)測(cè)是在2019年達(dá)到20%的份額,未來(lái)的組件的發(fā)展趨勢(shì)也是雙面、高效、大尺寸,這是為了適應(yīng)光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)。

雙面組件還是以雙玻為主,之前的白色背板并不適應(yīng)雙面發(fā)電,但其實(shí)除了雙玻,雙面組件還可以采用玻璃+邊框+背板的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。


以下是雙玻組件在應(yīng)用中的痛點(diǎn):


圖中是西部的電站,可以看出來(lái)無(wú)邊框的雙玻組件在戶外,很容易產(chǎn)生爆裂,僅僅一年時(shí)間,已經(jīng)有20%的組件爆裂,接踵而至的就是發(fā)電量衰減、功率衰減以及安全性隱患,組件其實(shí)已經(jīng)失效,所以目前的無(wú)邊框雙玻組件是不可取的,還是需要加裝邊框的。


中來(lái)股份在2018年研發(fā)出了透明背板,下圖是透明背板的性能測(cè)試,重點(diǎn)是耐水解和紫外的測(cè)試,數(shù)據(jù)顯示,老化測(cè)試后,黃變、機(jī)械性能斷裂伸長(zhǎng)率,均保持了非常高的水平。

關(guān)于玻璃的透光率,壓花玻璃是90-92%的透光率,壓花鍍膜玻璃的透光率超過(guò)93%,而透明背板在短波280-380nm波段范圍內(nèi)是沒(méi)有光透過(guò),但是在可見(jiàn)光以及近紅外光譜范圍內(nèi)都具有非常高的通過(guò)率。

在阻礙短波紫外波段中沒(méi)有光線透過(guò)的主要原因是,在透明背板中使用了一些對(duì)紫外光具有隔絕功能的材料,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)PET的保護(hù),從而具有超強(qiáng)耐紫外性能,而玻璃本身是無(wú)機(jī)材料,不需要非常好的紫外耐候性,所以不需要隔絕紫外光,因此出現(xiàn)了在短波區(qū)域透明背板透光率非常低,比玻璃要差,而在實(shí)際組件的使用過(guò)程中,對(duì)于短波的響應(yīng)非常小。

在太陽(yáng)光譜中,紫外波段的能量,在總的能量占比非常小,在紫外波段光線的透過(guò)率比較低,對(duì)于組件發(fā)電量的影響微乎其微,如下表,在同樣的設(shè)備上,對(duì)玻璃、雙面涂覆透明背板、TFB透明背板,進(jìn)行透光率的測(cè)試,相同條件下進(jìn)行測(cè)試是具有橫向?qū)Ρ刃缘?,?80-780nm范圍內(nèi),F(xiàn)FC雙面涂覆背板的透光率可達(dá)94.64%,而同等條件下,壓花玻璃透光率只有89.53%。

關(guān)于透明背板,在各種老化條件之后,會(huì)不會(huì)具有很大的衰減?因?yàn)榻M件畢竟要戶外使用25-30年,高分子材料和無(wú)機(jī)材料相比,其整體的耐候性是要差,所以最后透光率會(huì)不會(huì)有比較大的衰減?如下表,經(jīng)過(guò)濕熱、紫外等老化試驗(yàn)后,透明背板各性能衰減控制在2%以內(nèi)。


現(xiàn)有的60片版型組件,單玻組件包括玻璃、背板、邊框整體重量約19Kg,而雙玻組件包括玻璃、邊框,重量就超過(guò)26公斤,這樣的重量,導(dǎo)致雙玻組件的應(yīng)用范圍受限,因?yàn)楸仨毧紤]到屋頂?shù)某兄剌d荷,而平單軸跟蹤系統(tǒng)搭配雙玻組件,也會(huì)因?yàn)橹亓繂?wèn)題導(dǎo)致壽命降低。

所以重量的降低,使得采用單玻結(jié)構(gòu)的雙面發(fā)電組件具有更廣泛的適用范圍,另外也降低了組件的運(yùn)輸、安裝成本,提升了組件的安裝效率。


很多人認(rèn)為:玻璃是0水透,而背板是高分子材料,可能具有一定的水汽透過(guò)率,所以長(zhǎng)期看,玻璃會(huì)有更高的可靠性;但是水汽透過(guò)率,是把雙刃劍,因?yàn)榻M件的封裝膠膜是高分子材料,在戶外長(zhǎng)期紫外照射下,會(huì)降解釋放大量的小分子,在雙玻組件中很難釋放出來(lái)。

而透明背板的具有一定的水汽透過(guò)率,具有呼吸性,組件在正常工作過(guò)程中的溫度是高于環(huán)境溫度的,在夏天的時(shí)候甚至可以高出環(huán)境溫度20-30度,工作中的組件因?yàn)闊崃扛?,所以?nèi)部的水汽是在釋放過(guò)程中。

當(dāng)組件的溫度高出環(huán)境溫度10度的時(shí)候,組件釋放水氣的速度是吸收速度的4倍,而當(dāng)組件溫度高出環(huán)境溫度25度的時(shí)候,釋放水氣的速度是吸收水汽速度的16倍,所以,組件在戶外的實(shí)際使用過(guò)程中,白天發(fā)電溫度高,是在釋放水汽,在晚上組件沒(méi)有工作的時(shí)候,則是在慢慢吸收水汽。很多實(shí)驗(yàn)室的加速老化特別是濕熱老化模擬設(shè)備,和戶外實(shí)際情況是完全沒(méi)有對(duì)應(yīng)的,不能真正的表明組件在戶外使用中的實(shí)際表現(xiàn)。


中來(lái)在透明版的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了網(wǎng)格透明背板,這種背板,是在組件的電池片間隙處,增加反射網(wǎng)格涂層,網(wǎng)格部分可以將入射光進(jìn)行二次反射,增加電池片的進(jìn)光量,從而提升組件的正面功率,在60片版型的組件中,至少可以提升5W以上,同時(shí),這種白色反射網(wǎng)格可以進(jìn)一步阻隔紫外線,提升背板的耐老化性能。

如下圖,經(jīng)過(guò)層壓后的兩種版型組件功率統(tǒng)計(jì)對(duì)比來(lái)看,透明網(wǎng)格背板能有效增加組件功率達(dá)5W以上,所以,透明網(wǎng)格背板具有更好的收益。


下圖是透明背板的優(yōu)勢(shì)總結(jié)。


以下是群友問(wèn)答:

1.透明背板如何保證PET的耐紫外性?

中來(lái)的透明背板,在500KWH之后,無(wú)論是黃變還是機(jī)械性能的保持,都具有非常高的水平,原因一是使用自身就是耐紫外的透明PET,二是背板的內(nèi)層和外層的兩層含氟材料的保護(hù)層,具有非常好的隔絕紫外功能,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)PET的保護(hù)功能。

2.透明背板用膠水對(duì)背板整體耐紫外的影響

選用的膠水自身具有比較好的耐紫外性能,照射過(guò)來(lái)的紫外線,在通過(guò)氟材料的保護(hù)層以及膠水的過(guò)程中,紫外線被一步步的削弱,從而達(dá)到對(duì)組件的保護(hù)。

3.透明背板選用的PET耐候是如何選取得?

一是耐紫外,二是耐水解,因?yàn)榫埘ケ∧さ囊粋€(gè)弱點(diǎn)就是耐水解比較弱,我們和供應(yīng)商聯(lián)合開(kāi)發(fā)的耐水解、耐紫外的PET,耐水解是提升PET材料的分子量和加工工藝過(guò)程,耐紫外是在PET材料中也添加紫外吸收劑。

4.透明氟膜的紫外屏蔽是如何實(shí)現(xiàn)的?隨著老化是否會(huì)變霧?

透明覆膜、FFC,都是通過(guò)紫外吸收劑來(lái)屏蔽吸收紫外線,各種老化試驗(yàn)后,都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)變霧的現(xiàn)象。

5.透明背板成本和壽命分別是多少?

目前相對(duì)于傳統(tǒng)的白色背板略有提升,作為新產(chǎn)品,在開(kāi)發(fā)初期成本都是比較高,但是隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,成本必然下降。

6.透明背板的膠水選型是3M的嗎?若是3M的膠型號(hào)是?或者其他膠的型號(hào)?

7.有什么透水率低的背板型號(hào)?

目前透明背板有兩種型號(hào):1000V和1500V,而關(guān)于水汽透過(guò)率主要還是由透明的PET基材來(lái)提供的, 1000V采用的是250um的基材,水透可以做到1.8左右,1500V的采用的是275m的,水透大約在1.6。

8.未來(lái)背板結(jié)構(gòu)趨勢(shì),是否仍舊會(huì)堅(jiān)持含氟路線?以及含氟背板是否會(huì)對(duì)后續(xù)組件回收產(chǎn)生影響?

我們認(rèn)為未來(lái)背板結(jié)構(gòu)的趨勢(shì)依然還是傳統(tǒng)的,就是以PET為基材的背板結(jié)構(gòu),因背板在組件中具有三個(gè)作用:1、耐候性的保護(hù),2、對(duì)電池片的支撐作用,3、安全性能、絕緣性的保護(hù)。我們認(rèn)為未來(lái)背板結(jié)構(gòu)仍然是雙面氟材料保護(hù)的PET為基材的背板結(jié)構(gòu),所以我們依舊會(huì)堅(jiān)持含氟路線,因?yàn)楫吘狗牧鲜亲羁煽康囊豢畈牧稀?br />
而含氟背板是否對(duì)后期組件回收產(chǎn)生影響?目前組件回收技術(shù)也是不成熟,尚在研究完善中,未來(lái)隨著組件回收技術(shù)的成熟,相信含氟材料的回收也會(huì)成熟。

9.請(qǐng)問(wèn):修復(fù)背板的背板,跟現(xiàn)在的背板有何區(qū)別,是否有優(yōu)勢(shì)?

目前修復(fù)背板是采用壓敏膠在PET的基材上進(jìn)行修復(fù),我們的背板是通過(guò)和EVA的粘接完成的;

修復(fù)背板,短期之內(nèi)可以讓開(kāi)裂的背板再生,但是可靠性確實(shí)不好說(shuō),可以肯定的是沒(méi)有原裝的背叛好。

10.全球背板行業(yè)目前的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能布局以及銷量變化情況,結(jié)合目前技術(shù)發(fā)展方向背板行業(yè)發(fā)展預(yù)期。

目前全球有超過(guò)十家背板供應(yīng)商,總產(chǎn)能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)市場(chǎng)的需求量,在未來(lái)小型背板廠生存會(huì)更加困難,降本增效和客制化是行業(yè)的一個(gè)趨勢(shì),規(guī)模效應(yīng)以及生產(chǎn)的管理都是降本的途徑,只有大的背板廠才能順應(yīng)行業(yè)的發(fā)展,未來(lái)的行業(yè)發(fā)展肯定是集中化。

11.不同環(huán)境或試驗(yàn)極限失效數(shù)據(jù),或失效風(fēng)險(xiǎn)分析,優(yōu)缺點(diǎn)綜合客觀評(píng)估。

我們對(duì)各種類型背板行了一些可靠性測(cè)試,通過(guò)測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn),對(duì)于內(nèi)層是PE膜類背板具有比較高的失效風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)镻E材料本身耐紫外是比較差的,我們現(xiàn)在用在內(nèi)層,但是透過(guò)玻璃和EVA到達(dá)背板內(nèi)層的紫外線,在25年也會(huì)超過(guò)200KWH,而PE類材料根本接受不了這種數(shù)量的紫外考驗(yàn)。

12.透明背板目前相關(guān)的IEC可靠性測(cè)試數(shù)據(jù)究竟如何,特別是TC,以及TC+DH,UV,另外能量產(chǎn)否,量產(chǎn)良率如何?高分子的水透遠(yuǎn)不如無(wú)機(jī)物玻璃,中來(lái)的透明背板雙面組件電站數(shù)據(jù)如何?

透明背板也是按照IEC的要求進(jìn)行各項(xiàng)測(cè)試,在PPT里也有展示,我們認(rèn)為單獨(dú)的背板 TC測(cè)試意義不大,我們對(duì)組件進(jìn)行了TC測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明,透明背板+玻璃的單玻結(jié)構(gòu),比雙玻結(jié)構(gòu)TC的老化性能更加優(yōu)異。

目前中來(lái)透明背板已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn),既然能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),良率必然比較高。

13.對(duì)于目前PVDF覆膜背板戶外開(kāi)裂,涂層的不可靠,是不是Tedlar變成了最優(yōu)選擇了,隨著功率得陡增,背板內(nèi)層的RTI能否滿足?

首先,涂層是非常可靠的,其次,PVDF覆膜背板戶外開(kāi)裂是個(gè)案還是普遍,需要進(jìn)一步的調(diào)查和驗(yàn)證。

目前的高功率組件越來(lái)越多,背板內(nèi)層的RTI可以滿足高功率的需求,當(dāng)然對(duì)于PE來(lái)講,它的RTI還是很難滿足高功率組件的要求的,耐熱性是PE材料的弱點(diǎn),所以說(shuō),PVF/PVDF可以滿足高功率組件對(duì)RTI的需求。

中來(lái)FFC的雙面涂氟背板,已經(jīng)經(jīng)過(guò)十多年的戶外驗(yàn)證,目前出貨已經(jīng)超過(guò)2億平米,可以超過(guò)30GW電站在使用,目前0投訴,所以說(shuō)。涂層的可靠性是毋庸置疑的。

13、透明背板的紫外線保護(hù)氟膜現(xiàn)在只在最外層,透明狀態(tài)下,PET沒(méi)有前面著色粘結(jié)層的保護(hù),是否增加前置的氟膜?我們知道有機(jī)的紫外吸收劑在老化和實(shí)際應(yīng)用中有遷移和消耗,請(qǐng)問(wèn)如何解決?

透明背板的紫外線保護(hù)氟材料是內(nèi)層和外層都有的, PET內(nèi)層也是具有紫外阻隔功能的涂層來(lái)保護(hù)PET的。

我們選用的是比較好的紫外吸收劑,其消耗非常小,在紫外500KWH之后,紫外吸收劑的消耗基本沒(méi)有,而對(duì)紫外線的阻隔功能基本上沒(méi)有衰減。

15、既然已在氟膜中或涂層中用了無(wú)機(jī)紫外吸收劑,為什么還用有機(jī)類的?

透明背板,要實(shí)現(xiàn)比較高的透光率和透明度,無(wú)機(jī)材料如果添加量過(guò)高的話,會(huì)降低透光率和透明度,如果添加量比較低,對(duì)紫外的一個(gè)阻隔功能是比較差的,所以說(shuō)我們選取了無(wú)機(jī)和有機(jī)的這種來(lái)配合使用,從而實(shí)現(xiàn)高的透光率的同時(shí)具有很高的紫外阻隔效果。

16、透明含氟背板在外保護(hù)有透明涂料和透的氟膜兩種技術(shù)選擇,中來(lái)如何選擇并確認(rèn)它們的優(yōu)劣,其中杜邦氟膜是否具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)?

這個(gè)是技術(shù)路線的選擇,需要各家自己來(lái)驗(yàn)證了。我們的測(cè)試結(jié)果表明,無(wú)論是杜邦的透明氟膜,還是中來(lái)的透明涂層,或者是國(guó)內(nèi)其他的的透明PVDF膜,都具有自己的獨(dú)特性,都可以實(shí)現(xiàn)非常好的耐候性,都可以制作出性能優(yōu)異的透明背板。

17、組件背板切割邊料在某些地區(qū),環(huán)保政策不允許直接作為工業(yè)垃圾處理,這個(gè)問(wèn)題是否有所考慮?

實(shí)際上背板的切割邊料,不可能直接作為垃圾來(lái)處理的,這些材料可以被機(jī)器的收再利用的。

18、相對(duì)于雙玻,隱裂如何?

相對(duì)于雙玻,背板+單玻結(jié)構(gòu)的隱裂,在我們對(duì)組件進(jìn)行機(jī)械載荷測(cè)試之后,數(shù)據(jù)顯示,隱裂是非常少的,而測(cè)試后的組件功率的衰減,也是在接受的范圍內(nèi)。

19、剛才張博士說(shuō)了背板呼吸的情況,這種情況下水透與EVA水解產(chǎn)生的醋酸以及醋酸鉛的問(wèn)題是否有所考量?

背板封裝膠膜的EVA無(wú)論在紫外還是水汽的條件下都會(huì)產(chǎn)生醋酸,而正是因?yàn)橥该鞅嘲寰哂泻粑?,組件在白天工作時(shí)候,組件的溫度高于環(huán)境溫度,透明背板在釋放水汽,在釋放水氣的過(guò)程中醋酸也可以隨之排出組件外部,避免因?yàn)榇姿崂г诮M件內(nèi)部導(dǎo)致腐蝕焊帶、柵線,從而提高組件的壽命。 
 
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