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材料失效分析之光伏背板开裂

发布时间: 2023-12-04作者: 安博体育全站app官网入口

  提到光伏产品,相信已家喻户晓。从地面光伏电站,到房屋建筑一体化BIPV、太阳能发电高速公路,节能汽车等方面都有光伏产品的影子,相信在不久的将来光伏的应用会更加广泛。

  光伏组件作为太阳能发电系统中的核心部件,其常规使用的寿命与层压工艺有一定关系,但更取决于其所使用的原材料自身的性能,其中最关键的就是光伏背板。光伏背板作为组件的最外层,与外界环境非间接接触,经受户外风吹雨打、暴晒、腐蚀和污染;还与内部的封装材料相接触,起到对外防止漏电,对内阻挡水汽的作用。

  光伏背板由高分子材料组成,有一些光伏背板在使用一段时间后,会提前暴露出明显的质量上的问题,甚至会导致组件失效。当前光伏背板暴露出来的其中一个严重问题是背板开裂。研究之后发现,背板开裂问题大多分布在在3A背板中。使用了3A背板的光伏电站在安装一年后背板表面已然浮现大量微裂纹,投运四年后背板开裂比例已超越40%。2016年前后,全球有数GW级的光伏电站受影响,包括国内的西部电站和海外电站,极度影响电站的投资收益。

  针对背板开裂问题,研究人员从全球各地抽取了使用3-6年就出现背板开裂的组件,并经过了一系列化学和机械测试。根据结果得出,最脆弱的区域发生在背板的内侧,而非暴露在空气中的外层。另外发现裂纹大多发生在电池片的间隙之间。

  光伏组件在使用的过程中,封装材料EVA(乙烯乙酸乙烯酯)在水汽(光伏背板均有一定的透水率)和阳光(包括紫外光)的作用下,在一定的温度下会发生水解反应,产生乙酸,背板材料接触乙酸会导致降解,进而出现了开裂。在电池背面的EVA封装材料由于受光较弱,相对于电池间隙的EVA水解较少。简言之,背板开裂的根本原因是EVA水解产生乙酸导致,电池片间隙的裂纹较多也是因为间隙的EVA受光照较强所致。

  从上述的分析结果看出,EVA水解需要具备的条件是:光照、水汽和温度,三者缺一不可。而当前针对光伏产品最常用的检验测试标准IEC61215和IEC61730中,只有单独的紫外UV老化系列试验和单独的高温高湿DH系列试验,即因此常规的紫外UV老化试验和高温高湿DH试验是无法模拟EVA水解反应对组件整体寿命的影响。UV+DH复合式老化环境箱可以有明显效果地的验证零部件材料(包括背板)在复杂的试验环境下抗各种老化性能的能力。

  UV+DH复合式老化环境箱是将两个独立的老化试验(UV+DH)进行合并,实现两个试验项目(UV+DH)同时运行,即在高温高湿环境下进行紫外老化的测试,可大范围的使用在光伏连接器、光伏背板、光伏组件(小尺寸)的耐候性测试。

  华阳检验测试依据零部件材料的测试标准和测试经验,推荐进行复合式老化试验的测试参数如下表:

  通过上述的试验可以在极短的时间内评价零部件材料的质量,是一个快速高效的筛选方法。华阳检测正在用DH+UV复合式老化箱为客户进行连接器材料的紫外高温高湿试验,如下图所示(设置参数:温度为85℃,湿度为85%RH,辐照量为120kWh/m2,测试时间为1000h)。

  目前为止,慢慢的变多的材料厂商开始重视并开展复合式试验项目的检测工作,相信在不久的将来,复合式老化检测将会纳入到常规的检验测试的项目中。

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  8月5日,中来股份发布重要项目的投资进展公告。(一)年产16GW高效单晶电池智能工厂项目本项目的详细的细节内容详见苏州中来光伏新材股份有限公司(以下简称“公司”)分别于2021年5月24日、2021年6月25日在巨潮资讯网上披露的相关公告。截至本公告披露日,该项目一期8GW中首批4GW项目产线已实现全面量产,一

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  BC技术,无疑是当下光伏行业非常关注的技术路线。当光伏有突出贡献的公司隆基绿能董事长钟宝申提出,未来5-6年,BC类电池将成为晶硅电池的绝对主流,其大量产品都会走向BC路线。此言论一出,市场开始重新审视起BC技术。BC技术的发展历史最早可追溯至48年前。1975年,Schwartz和Lammert首次提出背接触式光伏电池

  光伏行业突发热闹。近日,隆基宣布BC电池将成为晶硅电池的绝对主流,态度明确,大家对BC电池的关注再掀高潮。这次小高潮,更像是当前光伏产业周期与宏观资本周期跌宕共振的一次宣泄,光伏行业近年来占主导的价值观正在受到挑战,从过去几年的“功利主义”向未来一段时间的“精致主义”转变。我们在2023

  9月5日,颓废已久的光伏概念股迎来大涨,截至收盘,爱旭股份、帝尔激光、广信材料、英诺激光等纷纷涨停,与此同时,赛伍技术、中来股份、隆基股份等纷纷跟涨。而这些股票爆发的助燃剂归结为“BC电池”。今日,在隆基绿能2023年半年度业绩说明会上,公司董事长钟宝申表示,前期隆基未明确未来的技术路线

  随着国际能源形式的发展,发展以光伏为代表的可再次生产的能源已成为全世界共识,同时,光伏也是我国实现“双碳目标”的重要手段。而怎么样发展好光伏呢?以先进的技术引领的“降本增效”是必由之路。随着时下人们对更高功率、更高效率、更高发电量、更高可靠性以及更低BOS、更低LCOE、更低碳排放产品的渴求,研究与开发

  7月26日,杭州市人民政府发布关于快速推进绿色能源产业高水平发展的实施建议。实施意见提出,2025年,绿色能源产业高质量发展规模质量、创新能级、应用推广水平明显提升,实现规上工业产值突破3000亿元,全市新型储能项目累计装机达40万千瓦,光伏累计装机达300万千瓦,可再次生产的能源发电量占本地发电总量的比重

  2023年1月至10月,座落于云南省大理市宾川县的前所“农光互补”光伏发电项目(以下简称“前所项目”)累计发电量比设计值超出近7%。该项目是华电(云南)新能源发电有限公司(以下简称“华电云南区域”)在云南投资的首个集中式光伏项目,项目总装机80MW,于2022年12月30日全容量并网,全部选用隆基Hi-

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  11月24日,英威腾光伏获得由CTI华测检测颁发,社会责任国际(SAI)承认的SA8000社会责任管理体系认证证书,认证范围覆盖逆变器的研发设计、销售服务,这既是对英威腾光伏多年来主动承担并践行企业社会责任的充分肯定,也标志着公司的产品和服务皆符合SA8000社会责任标准的各项要求。社会责任标准“SA80

  12月2日,新疆兵团第一师阿拉尔2GW光伏基地项目(一期)光伏EPC总承包(标段一至标段五)中标候选人公示,中标企业均为中核旗下各分公司。根据招标公告,新疆兵团第一师阿拉尔2GW光伏基地项目(一期)规划装机容量直流侧1000MWp,交流侧1000MW,选用550Wp(555Wp)单晶单面单玻光伏组件1818182块,光伏

  12月1日下午,由浙江铭安、通威股份、阳光电源、光伏产业网联合举办的“模式重构:小微工商业光伏的创新之路”研讨会暨浙江铭安工商业光伏新品发布会”在杭圆满举行。浙江省太阳能光伏行业协会秘书长沈福鑫,浙江铭安创始人、董事长褚铭,通威股份商务部组件营销总监郭佳迅,阳光电源全国户用总监李培

  当一轮又一轮的高预期砸向光伏,产业迈上“黄金赛道”,与此同时重重挑战也接踵而至,动荡不安的产业链价格便是其一。只是与前两年的疯狂上涨不同,今年产业链深陷“降价”泥潭,并且伴随价格调整,曾经喧嚣不止的行业加速“出清”。全线几近“腰斩”又一年倒计时,回首2023年产业链价格,可谓全线向下

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  12月1日,山西省能源局关于下达山西省2023年风电、光伏发电保障性并网年度建设规划的通知,通知指出,共143个项目、装机1477万千瓦。其中,光伏项目规模为7.17GW、风电项目规模为7.6GW。通过业主梳理来看,国家电投、大唐集团、中国电建所获规模较多,均超1GW,其次为广东能源集团、三峡、华能、三一、

  今年以来,在徐州市委、市政府的正确领导下,全市上下深入学习贯彻习对江苏工作重要讲话精神,按照省委、省政府工作部署,锚定目标、加压奋进,推动经济运行持续恢复。10月份,全市经济延续稳定恢复势头,工业生产加快、市场消费提速、企业信心改善、经济活力增强,经济运行整体向上向好。一

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