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(shù)路線多樣化背后的巨大風(fēng)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(shù)方向以及降本空間，但在新技術(shù)不斷推陳出新的背后，作為守護(hù)光伏組件可靠性的“銅墻鐵壁”，由于背板結(jié)構(gòu)多樣化帶來的風(fēng)險也正在考驗著戶外運行條件下的光伏電站。
背板領(lǐng)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(shù)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(rèn)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(yīng)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(xué)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(hù)層，在耐候性和耐化學(xué)品性能方面與氟膜相比尚有差距。
在某第三方機(jī)構(gòu)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(yán)重發(fā)白和外層涂層剝落，導(dǎo)致透光率下降。事實上，在有一些電站應(yīng)用中，涂覆型背板的表現(xiàn)并不盡如人意，由于涂層遠(yuǎn)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(dǎo)致部分背板燒穿，焊帶嚴(yán)重腐蝕。涂覆型背板外層涂料被刮傷，導(dǎo)致背板PET層戶外老化開裂。
相關(guān)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(dǎo)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(hù)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(dǎo)致 PET明顯開裂，從而導(dǎo)致組件電池功率衰減和絕緣漏電風(fēng)險。尤其在西北地區(qū)，選用可靠的背板才能更好的保護(hù)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(jǐn)慎態(tài)度。某頭部組件企業(yè)相關(guān)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(qiáng)紫外、高低溫區(qū)域的光伏電站慎用。
面對全球氣候轉(zhuǎn)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(fù)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(shù)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(hù)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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