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??玻璃玻璃玻璃-------,涨价、供不上货!!!!哪家采购不头痛!!!!所以,小编汇总了全球光伏玻璃产能,分享给各位同行,祝好运。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
光伏变迁见证者     2019-5-22 11:15:59

作为组件辅材采购最怕的是什么??

玻璃玻璃玻璃-------,涨价、供不上货!!!!

哪家采购不头痛!!!!

所以,小编汇总了全球光伏玻璃产能,分享给各位同行,祝好运。

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。

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