彼特•沃尔符斯雷讷:光伏背板的环保迭代

“从防患于未然的角度来说,减少乃至杜绝光伏系统设备产品中的有毒物质,可能是最好的办法。这是光伏产品生产商必须要面对的课题。我们需要思考的是,如何让这种生产清洁能源的系统本身,乃至它的设备的生产过程,都变得更加清洁和环保一些?”

 

  《太阳能发电》杂志:除了您刚才所说的环保与安全外,一般而言,评估光伏背板材料是否优异,还有哪些参考指标?

  彼特:一般情况下,评估背板的指标主要有耐候性、电气性能和水汽透过率,当然,还有抗拉强度等。

  耐候性,也就是产品的抗老化性能,这可以通过行业内简称的“双85湿热老化试验”来评估。“双85湿热老化试验”,是指在85℃高温和85%的相对湿度这样一个高温高湿的环境下,通过连续不间断的数百上千小时的测试,来观察或检测材料各方面的性能,包括性能的衰减、材料的老化等情况,以达到评估产品质量的目的。

  这相当于一个快速的老化过程。行业内大致认同在“双85湿热老化试验”中能达到2000 小时而各方面性能变化保持在一定水准内的组件,其对应的实际寿命相当于20年。

  目前,一般的光伏背板在测试到2000小时时,就开始出现材料开裂和性能失效。实际上,这也正是大家公认光伏系统的寿命约在25年左右的一个由来。因为,质量较好的组件背板的寿命也只有25年左右,这限制了组件以及光伏发电系统的寿命。

  背板的电气性能,则是指它在系统电压和绝缘性能方面的表现。目前要求的组件背板的系统电压标准,为大于或等于1000v•DC,但也在向着1500v•DC的方向发展,因为组件越来越大,这就要求背板耐系统电压的能力越来越大。同时,要求背板具有更高的电阻率。

  水汽透过率,是指在单位面积内水汽透过组件背板的多少,可在38℃、90%的相对湿度这样一种环境下测试。一般情况下要求光伏组件背板的水汽透过率越低越好,因为要阻止水汽浸蚀进去腐蚀EVA 或电池。

  水汽透过率的单位是“g/天﹒平方米”。目前,传统背板的水汽透过率在1.5-2.0g/天﹒平方米之间,一般在1.8g/天﹒平方米左右。

  除了这几项主要的指标,还有材料的抗拉强度等。

 

  《太阳能发电》杂志:那么,索拉菲斯的新光伏背板在这几项指标上的表现如何?它与传统的光伏背板有哪些不同?

  彼特:除了不含有毒的化学物质外,我们最近新推出的SF0150光伏组件背板,在耐候性、电气性能和水汽透过率方面均要优于传统光伏组件背板。

  在“双85湿热老化试验”中,SF0150光伏组件背板连续测试到3000小时,基本性能变化不大,而且没有出现材料开裂现象。本来测试还可以继续往下做,但有点遗憾的是,到了3000小时后我们自己放弃了,因为这个表现已经大大优异于传统的背板了。

  电气性能方面,SF0150光伏组件背板基本在1200v•DC 左右,从电气安全的角度讲还有一定的富余,可以比较容易地做到1500v•DC的标准。它的电阻率表现可能更优秀一些,比传统背板要高出将近十倍。

  传统背板的电阻率一般在7×1010到8×1015之间,SF0150则达到了70×1010~15。

  而SF0150在水汽透过率方面,不仅低于传统背板,范围在1.0-1.9g/天﹒平方米,一般为1.3g/天﹒平方米左右,更重要的是,SF0150的水汽透过率是可以可根据客户的需求进行调节的。

  这种可调节有什么意义呢?虽然,理论上来说,背板的水汽透过率越低越好,但不同客户的要求,也总是千差万别的。比如,有的客户就跟我们反映说,他的组件由于设备问题做得一般,里面有一些挥发物需要挥发出去,或者因为层压工艺达不到,因此抽真空抽得不太好,需要排空气出去,这样的客户就需要水汽透过率高一些。而另外的客户则说,他的光伏组件要用在海边的电站,环境很潮湿,因此需要更低一些的水汽透过率。

  这种可调节,是传统背板做不到的。或者,传统背板只能通过调整材料厚度来实现这种调节,而SF0150则可以在相同厚度下实现可调节。因此,对客户来讲,当我们了解了他们的生产设备及工艺情况后,就可以提供量身定制的透过率。

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