透明背板技术论坛+全球光伏玻璃产能调查表

　　作为组件辅材采购最怕的是什么？？

 

　　玻璃涨价、供不上货！

 

　　小编汇总了全球光伏玻璃产能，分享给各位同行。

 

　　那么问题来了，买不到玻璃做不了双玻怎么办？ 

 

　　简单啊，去中来，买透明背板，你只要一块玻璃，就可以达到双玻的效果啦---------

 

　　感谢张博士和袁超的精彩分享；

 

　　2019年是双面组件的元年，中来股份对双面组件的市场预测是在2019年达到20%的份额，未来的组件的发展趋势也是双面、高效、大尺寸，这是为了适应光伏发电平价上网。

 

　　双面组件还是以双玻为主，之前的白色背板并不适应双面发电，但其实除了双玻，双面组件还可以采用玻璃+边框+背板的传统结构。

 

　　以下是双玻组件在应用中的痛点： 

 

　　图中是西部的电站，可以看出来无边框的双玻组件在户外，很容易产生爆裂，仅仅一年时间，已经有20%的组件爆裂，接踵而至的就是发电量衰减、功率衰减以及安全性隐患，组件其实已经失效，所以目前的无边框双玻组件是不可取的，还是需要加装边框的。

 

　　中来股份在2018年研发出了透明背板，下图是透明背板的性能测试，重点是耐水解和紫外的测试，数据显示，老化测试后，黄变、机械性能断裂伸长率，均保持了非常高的水平。

 

　　关于玻璃的透光率，压花玻璃是90-92%的透光率，压花镀膜玻璃的透光率超过93%，而透明背板在短波280-380nm波段范围内是没有光透过，但是在可见光以及近红外光谱范围内都具有非常高的通过率。

 

　　在阻碍短波紫外波段中没有光线透过的主要原因是，在透明背板中使用了一些对紫外光具有隔绝功能的材料，从而实现对PET的保护，从而具有超强耐紫外性能，而玻璃本身是无机材料，不需要非常好的紫外耐候性，所以不需要隔绝紫外光，因此出现了在短波区域透明背板透光率非常低，比玻璃要差，而在实际组件的使用过程中，对于短波的响应非常小。

 

　　在太阳光谱中，紫外波段的能量，在总的能量占比非常小，在紫外波段光线的透过率比较低，对于组件发电量的影响微乎其微，如下表，在同样的设备上，对玻璃、双面涂覆透明背板、TFB透明背板，进行透光率的测试，相同条件下进行测试是具有横向对比性的，在380-780nm范围内，FFC双面涂覆背板的透光率可达94.64%，而同等条件下，压花玻璃透光率只有89.53%。

 

　　关于透明背板，在各种老化条件之后，会不会具有很大的衰减？因为组件毕竟要户外使用25-30年，高分子材料和无机材料相比，其整体的耐候性是要差，所以最后透光率会不会有比较大的衰减？如下表，经过湿热、紫外等老化试验后，透明背板各性能衰减控制在2%以内。

 

 

 

　　现有的60片版型组件，单玻组件包括玻璃、背板、边框整体重量约19Kg，而双玻组件包括玻璃、边框，重量就超过26公斤，这样的重量，导致双玻组件的应用范围受限，因为必须考虑到屋顶的承重载荷，而平单轴跟踪系统搭配双玻组件，也会因为重量问题导致寿命降低。

 

　　所以重量的降低，使得采用单玻结构的双面发电组件具有更广泛的适用范围，另外也降低了组件的运输、安装成本，提升了组件的安装效率。

 

　　很多人认为：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过率，所以长期看，玻璃会有更高的可靠性；但是水汽透过率，是把双刃剑，因为组件的封装胶膜是高分子材料，在户外长期紫外照射下，会降解释放大量的小分子，在双玻组件中很难释放出来。

 

　　而透明背板的具有一定的水汽透过率，具有呼吸性，组件在正常工作过程中的温度是高于环境温度的，在夏天的时候甚至可以高出环境温度20-30度，工作中的组件因为热量高，所以内部的水汽是在释放过程中。

 

　　当组件的温度高出环境温度10度的时候，组件释放水气的速度是吸收速度的4倍，而当组件温度高出环境温度25度的时候，释放水气的速度是吸收水汽速度的16倍，所以，组件在户外的实际使用过程中，白天发电温度高，是在释放水汽，在晚上组件没有工作的时候，则是在慢慢吸收水汽。很多实验室的加速老化特别是湿热老化模拟设备，和户外实际情况是完全没有对应的，不能真正的表明组件在户外使用中的实际表现。

 

　　中来在透明版的基础上，进一步开发了网格透明背板，这种背板，是在组件的电池片间隙处，增加反射网格涂层，网格部分可以将入射光进行二次反射，增加电池片的进光量，从而提升组件的正面功率，在60片版型的组件中，至少可以提升5W以上，同时，这种白色反射网格可以进一步阻隔紫外线，提升背板的耐老化性能。

 

　　如下图，经过层压后的两种版型组件功率统计对比来看，透明网格背板能有效增加组件功率达5W以上，所以，透明网格背板具有更好的收益。

　　下图是透明背板的优势总结。

 

　　以下是群友问答：

 

　　1.透明背板如何保证PET的耐紫外性？

 

　　中来的透明背板，在500KWH之后，无论是黄变还是机械性能的保持，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，二是背板的内层和外层的两层含氟材料的保护层，具有非常好的隔绝紫外功能，从而实现了对PET的保护功能。

 

　　2.透明背板用胶水对背板整体耐紫外的影响

 

　　选用的胶水自身具有比较好的耐紫外性能，照射过来的紫外线，在通过氟材料的保护层以及胶水的过程中，紫外线被一步步的削弱，从而达到对组件的保护。

 

　　3.透明背板选用的PET耐候是如何选取得？

 

　　一是耐紫外，二是耐水解，因为聚酯薄膜的一个弱点就是耐水解比较弱，我们和供应商联合开发的耐水解、耐紫外的PET，耐水解是提升PET材料的分子量和加工工艺过程，耐紫外是在PET材料中也添加紫外吸收剂。

 

　　4.透明氟膜的紫外屏蔽是如何实现的？随着老化是否会变雾？

 

　　透明覆膜、FFC，都是通过紫外吸收剂来屏蔽吸收紫外线，各种老化试验后，都没有发现变雾的现象。

 

　　5.透明背板成本和寿命分别是多少？

 

　　目前相对于传统的白色背板略有提升，作为新产品，在开发初期成本都是比较高，但是随着应用范围的扩大，成本必然下降。

 

　　6.透明背板的胶水选型是3M的吗？若是3M的胶型号是？或者其他胶的型号？

 

　　7.有什么透水率低的背板型号？

 

　　目前透明背板有两种型号：1000V和1500V,而关于水汽透过率主要还是由透明的PET基材来提供的， 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，水透大约在1.6。

 

　　8.未来背板结构趋势，是否仍旧会坚持含氟路线？以及含氟背板是否会对后续组件回收产生影响？

 

　　我们认为未来背板结构的趋势依然还是传统的，就是以PET为基材的背板结构，因背板在组件中具有三个作用：1、耐候性的保护，2、对电池片的支撑作用，3、安全性能、绝缘性的保护。我们认为未来背板结构仍然是双面氟材料保护的PET为基材的背板结构，所以我们依旧会坚持含氟路线，因为毕竟氟材料是最可靠的一款材料。

 

　　而含氟背板是否对后期组件回收产生影响？目前组件回收技术也是不成熟，尚在研究完善中，未来随着组件回收技术的成熟，相信含氟材料的回收也会成熟。

 

　　9.请问：修复背板的背板，跟现在的背板有何区别，是否有优势？

 

　　目前修复背板是采用压敏胶在PET的基材上进行修复，我们的背板是通过和EVA的粘接完成的；

 

　　修复背板，短期之内可以让开裂的背板再生，但是可靠性确实不好说，可以肯定的是没有原装的背叛好。

 

　　10.全球背板行业目前的产业产能布局以及销量变化情况，结合目前技术发展方向背板行业发展预期。

 

　　目前全球有超过十家背板供应商，总产能已经远远超过市场的需求量，在未来小型背板厂生存会更加困难，降本增效和客制化是行业的一个趋势，规模效应以及生产的管理都是降本的途径，只有大的背板厂才能顺应行业的发展，未来的行业发展肯定是集中化。

 

　　11.不同环境或试验极限失效数据，或失效风险分析，优缺点综合客观评估。

 

　　我们对各种类型背板行了一些可靠性测试，通过测试结果发现，对于内层是PE膜类背板具有比较高的失效风险，因为PE材料本身耐紫外是比较差的，我们现在用在内层，但是透过玻璃和EVA到达背板内层的紫外线，在25年也会超过200KWH，而PE类材料根本接受不了这种数量的紫外考验。

 

　　12.透明背板目前相关的IEC可靠性测试数据究竟如何，特别是TC，以及TC+DH，UV，另外能量产否，量产良率如何？高分子的水透远不如无机物玻璃，中来的透明背板双面组件电站数据如何？

 

　　透明背板也是按照IEC的要求进行各项测试，在PPT里也有展示，我们认为单独的背板   TC测试意义不大，我们对组件进行了TC测试，测试结果表明，透明背板+玻璃的单玻结构，比双玻结构TC的老化性能更加优异。

 

　　目前中来透明背板已经实现了量产，既然能实现量产，良率必然比较高。

 

　　13.对于目前PVDF覆膜背板户外开裂，涂层的不可靠，是不是Tedlar变成了最优选择了，随着功率得陡增，背板内层的RTI能否满足？

 

　　首先，涂层是非常可靠的，其次，PVDF覆膜背板户外开裂是个案还是普遍，需要进一步的调查和验证。

 

　　目前的高功率组件越来越多，背板内层的RTI可以满足高功率的需求，当然对于PE来讲，它的RTI还是很难满足高功率组件的要求的，耐热性是PE材料的弱点，所以说，PVF/PVDF可以满足高功率组件对RTI的需求。

 

　　中来FFC的双面涂氟背板，已经经过十多年的户外验证，目前出货已经超过2亿平米，可以超过30GW电站在使用，目前0投诉，所以说。涂层的可靠性是毋庸置疑的。

 

　　13、透明背板的紫外线保护氟膜现在只在最外层，透明状态下，PET没有前面着色粘结层的保护，是否增加前置的氟膜？我们知道有机的紫外吸收剂在老化和实际应用中有迁移和消耗，请问如何解决？

 

　　透明背板的紫外线保护氟材料是内层和外层都有的， PET内层也是具有紫外阻隔功能的涂层来保护PET的。

 

　　我们选用的是比较好的紫外吸收剂，其消耗非常小，在紫外500KWH之后，紫外吸收剂的消耗基本没有，而对紫外线的阻隔功能基本上没有衰减。

 

　　15、既然已在氟膜中或涂层中用了无机紫外吸收剂，为什么还用有机类的？

 

　　透明背板，要实现比较高的透光率和透明度，无机材料如果添加量过高的话，会降低透光率和透明度，如果添加量比较低，对紫外的一个阻隔功能是比较差的，所以说我们选取了无机和有机的这种来配合使用，从而实现高的透光率的同时具有很高的紫外阻隔效果。

 

　　16、透明含氟背板在外保护有透明涂料和透的氟膜两种技术选择，中来如何选择并确认它们的优劣，其中杜邦氟膜是否具有独特的优势？

 

　　这个是技术路线的选择，需要各家自己来验证了。我们的测试结果表明，无论是杜邦的透明氟膜，还是中来的透明涂层，或者是国内其他的的透明PVDF膜，都具有自己的独特性，都可以实现非常好的耐候性，都可以制作出性能优异的透明背板。

 

　　17、组件背板切割边料在某些地区，环保政策不允许直接作为工业垃圾处理，这个问题是否有所考虑？

 

　　实际上背板的切割边料，不可能直接作为垃圾来处理的，这些材料可以被机器的收再利用的。

 

　　18、相对于双玻，隐裂如何？

 

　　相对于双玻，背板+单玻结构的隐裂，在我们对组件进行机械载荷测试之后，数据显示，隐裂是非常少的，而测试后的组件功率的衰减，也是在接受的范围内。

 

　　19、刚才张博士说了背板呼吸的情况，这种情况下水透与EVA水解产生的醋酸以及醋酸铅的问题是否有所考量？

 

　　背板封装胶膜的EVA无论在紫外还是水汽的条件下都会产生醋酸，而正是因为透明背板具有呼吸性，组件在白天工作时候，组件的温度高于环境温度，透明背板在释放水汽，在释放水气的过程中醋酸也可以随之排出组件外部，避免因为醋酸困在组件内部导致腐蚀焊带、栅线，从而提高组件的寿命。