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材料失效分析之光伏背板开裂

用途:

  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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  从福莱蒽特未来技术研究院官微获悉,11月27日,杭州福莱蒽特未来技术研究院有限公司(简称“福莱蒽特研究院”)与中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司(简称“华能清能院”)签署合作协议。协议主要围绕福莱蒽特研究院与华能清能院在HJT、钙钛矿等新型光伏技术领域的合作,包括新型封装技术的权威

  在n型迭代浪潮中,TOPCon先行,今年已有密集项目落地,预计明年规模更为庞大,另一方面BC技术因其高效率、平台化等优势,闯入n型战局。作为n型技术的另一条代表路线,异质结怎么样应对两者的夹击,企业又将如何坚定信心,推动异质结产能、效率、降本等方面实现新突破?产能落地缓、市场需求起与密集投产

  10月23日,云南国际中标广西华磊新材料有限公司分布式光伏特许经营项目。项目位于广西平果市,规划建设分布式光伏16.5兆瓦,同步融入分布式光伏直流接入电解铝母排4兆瓦及新能源汽车充电桩。项目投运后,预计每年可为广西华磊公司提供绿电1597万千瓦时,节约标准煤约638吨,减少二氧化碳排放量15922吨

  据彭博新能源财经(BNEF)最新发布的《BangladeshPowerSectorattheCrossroads》报告中指出,由于光伏技术成本的不断降低,太阳能将在2025年成为孟加拉国最便宜的能源;到2030年,带有储能电池的太阳能系统(PVS)的平准化电力成本(LCOE)将比新建火力发电厂更便宜。目前,孟加拉国建设公用事业规模太阳能

  自2022年以来,光伏电池技术进入由p向n迭代大潮,TOPCon、HJT、XBC三大技术均有拥趸者。而近期,n型技术路线之争,正因隆基而变得更激烈。9月5日,隆基绿能举行半年报业绩说明会,董事长钟宝申在会上表示,在接下来的5~6年,BC电池会是晶硅电池的绝对主流,未来隆基绿能很多产品都会走向BC技术路线。

  北极星储能网获悉,2月8日下午,安徽省委书记韩俊、省长王清宪在合肥与远景科技集团创始人、董事长张雷一行举行工作会谈。会谈中,韩俊表示过去一年,我们锚定打造“三地一区”战略定位和建设“七个强省”奋斗目标,抢抓长三角一体化发展等重大国家战略机遇,在高水平质量的发展上迈出坚实步伐。我们坚持科技

  北极星太阳能光伏网获悉,2月5日,浙江台州温岭市南海涂渔光互补光伏电站项目一期工程正式并网发电,一期年发电量约2.57亿度并全额上网消纳,可满足7.5万户居民一年的用电需求。据悉,温岭市南海涂渔光互补项目总容量为70万千瓦,一期工程位于温岭松门区块,投资12亿元,已列入浙江省重点工程项目。一

  2月5日,澜沧江公司35千伏下脚马光伏发电项目全容量投运发电。下脚马光伏发电项目位于云南省普洱市镇沅县回梁村附近。该项目采用农光互补模式,装机容量20兆瓦,年平均发电量4254万千瓦时,每年可节约标准煤1.3万吨,减少二氧化碳排放量约3.3万吨。

  2月8日,陕西省西安市人民政府发布政府工作报告,报告在2024年重点工作中提到,以先进制造业为重点吸引外商投资,鼓励企业和产品“出海”,持续扩大半导体、新能源汽车、光伏等优势产业,大力培育储能电池、二手车、光子产业等新的外贸增长点,提升跨境电子商务新能级,加强与京津冀、长三角、粤港澳大湾区

  近日,根据上交所发布了重要的公告显示,截至2023年12月31日,国电电力新能源装机容量达1789.27万千瓦,其中风电929.33万千瓦,光伏859.94万千瓦,较上一年增加730.33万千瓦。2023年,国电电力深入落实集团“41663”总体工作方针,坚定履行打造集团“常规电力能源转型排头兵、新能源发展主力军、世界一流企业建

  近日,由山东电建一公司承建的山东省采煤沉陷区最大漂浮式光伏电站—兴隆庄街道一期250MW光伏发电项目三标段128.34MW实现全容量并网发电。为兖州区在抢抓绿色低碳高水平发展先行区建设,推动经济社会全面绿色转型上又迈出了坚实的一步。该项目是兖州区首个水面大型集中式光伏项目,被列入国家第三批大

  硅料价格二月硅料产量预计73-74GW/月,环比下降约2-3%;根本原因与二月有效生产时间变短有关,另外包括头部企业在内的新产能均处于产量爬坡和质量提升区间,除个别二线企业存在新产能释放以外,整体产能规模平稳。中国春节假期期间,硅料需求端包括头部企业在内的拉晶稼动水平均保持平稳甚至小幅上升,

  硅料本周硅料价格持稳;单晶复投料主流成交价格为60元/KG,单晶致密料的主流成交价格为58元/KG;N型料报价为71元/KG。供给侧看,本月硅料产出环比小幅度下降,是2月份生产天数少所致;新产能继续投产爬坡释放增量产出,3月份或有新产能正式投产,将再度增加P型用料的供给压力。而N型用料本月仍有支撑,

  企查查APP显示,通威硅能源(鄂尔多斯)有限公司于2024年1月30成立,法定代表人为程豪,注册资本1亿元,营业范围包含:非金属矿物制品制造;光伏设备及元器件制造;电子专用材料制造等。企查查股权穿透显示,该公司由通威股份旗下四川永祥股份有限公司全资持股。

  近日,福建高速首个位于收费站的分布式光伏项目——厦门翔安收费站分布式光伏电站正式并网投营。该项目大胆创新,首次利用了收费站顶棚的空间资源铺设光伏板,这一设计是福建省高速公路打造新能源光伏板块又一新的突破,为今后建设多样化光伏发电形式迈出了探索的第一步。翔安收费站分布式光伏电站总装

  日前,贵州省能源局2023年10-12月核准备案风电光伏发电项目情况,10-12月贵州共核准备案风电、光伏发电项目77个,合计规模711.055万千瓦。截止目前,贵州2023年核准备案风电光伏发电项目情况全部公布,根据北极星太阳能光伏网梳理,全年共核准备案168个风光项目,合计规模1501.448万千瓦,其中,风电11