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双面组件,成长的烦恼

光伏电池组件  来源:摩尔光伏  作者:斯摩尔福  2019/5/29 12:20:24  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:背面玻璃爆裂,双面双玻风头过后,留下了不小的隐忧。据了解,无边框的双玻组件在户外,很容易产生爆裂。西部某双面双玻电站,仅仅一年时间,已经有20%的组件爆裂,发电量衰减、组件失效,问题接踵而至。有人认为无边框双玻组件需要加装边框。“另外,双玻太重了,不利于搬运,运输成本也高。”有人也这样抱怨。同时,研究人员也发现了双面双玻存在PID新风险,这令业内人士对于组件的双玻结构在心里上有了疙瘩,怎么解开?

(来源:摩尔光伏 ID:molepv)

光伏行业如火如荼,组件迈向高效化,面临不少的选择。多主栅更可靠还是5主栅更可靠?半片与拼片哪个更受市场青睐?叠瓦封装能否扛起未来的大旗?还会有其他的封装方式来进行组件的超高功率的革命?不少人因此而踟蹰。

提起双面组件,很多人想当然认为就是双面双玻,背面为玻璃背板。其实不然,背面采用透明背板的企业也不在少数。业内普遍预测下半年组件需求强劲,这也带动产业链中玻璃的需求大为增加,玻璃价格表现坚挺。也有人疑虑,双面组件需求畅旺,让玻璃产能可能不能满足需求。有人认为,透明背板则是更好选项。究竟是透明背板更胜一筹还是加装边框的玻璃背板更具优势?一切很难盖棺定论,很难简单的用一个“好”或“坏”字来界定双面背面的这两种技术路线。

双面技术成长的路上遇到争议,尚属正常。在争议与讨论中,双面技术才会不断完善、走向成熟。

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双面的小确幸

双面技术很友好,他可以兼容当前市场上的主流高效技术,从P型PERC到N型PERT、TOPCon、HJT等等,从单面到双面,工艺稍加改造,成本增加有限。

N型单晶双面电池主要增加了双面浆料印刷和硼元素掺杂(如旋涂、印刷高温推进和固态源扩散等)等工艺,整个电池制作工艺不对硅片造成额外损伤,组件可在各种使用条件下保持稳定性。可以说,N型电池非常适合双面电池设计,且双面率(指电池背面效率与正面效率之比)可达到90%以上,高于P型PERC电池。

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nPERT结构

双面TOPCon电池背面采用多晶硅隧穿电极接触结构,正反两面均由覆盖SiNx减反膜,金属化由丝网印刷完成,由于两面栅线结构都是常规的H型,因此TOPCon电池不仅正面可以吸收光,其背表面也能从吸收散射光,从而形成双面发电。

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P型PERC双面组件和N型双面组件基于不同的技术路线和制造工艺,各有优势。当然,投资PERC的企业认为,PERC技术更是天然适合双面发电。

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P型PERC双面组件只需基于现有产线,增加沉积背面钝化层和背面激光开槽两道工序,基本不增加额外成本,性价比较高。PERC单晶双面电池背面由全Al层改为局部Al层,因此背面的入射光可由未被Al层遮挡的区域进入电池,实现双面光电转换功能。由于激光开孔点仍然需要Al浆来疏导光生电流,因此背面的大部分区域任然覆盖了Al浆,因此和电池正面超过20%的光电转换效率相比,PERC单晶双面电池背面可吸收光线的区域有限,背面的光电转换效率预计在10-15%。

相比PERC,HJT、N-PERT双面率可高于90%,IBC的双面率约为80%,而PERC的双面率最低,约为70%。据报道,PERC双面骨干企业已经把双面率提升至80%以上。

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透明背板的逆袭

忘记了是2016还是2017年,光伏行业开始刮起双玻风。他们认为双玻优势较之普通组件太明显。双玻组件不需要铝框,他们认为即使在玻璃表面有大量露珠的情况下,没有铝框使导致PID发生的电场无法建立,其大大降低了发生PID衰减的风险。所以,大部分企业采用无边框的双玻组件,有少量头部企业仍坚持双面双玻加装边框。

没有边框,双面双玻重量太重,安装困难,特别是大版型组件,而经过这几年的检验,有部分电站背面玻璃爆裂等等都显现出来。在某些企业还在为自己推动与推广双玻洋洋得意,自诩为“双玻先行者”时,有很多企业开始尝试使用透明背板,他们认为透明背板更轻、更易安装。

据了解,透明背板要比常规双面双玻组件轻30%,看似不起眼的小优势,但实际安装和运维过程中很重要。轻质对于施工者更是重要,尤其对于屋顶项目,以及越来越多的漂浮等安装和吊装组件难度大、人工成本较高的项目。另外,透明背板一般有边框兼容目前的安装方式。透明背板相较于常规玻璃组件的夹具安装,打孔安装是最成熟和便捷且牢固的,而且支架结构不需要变更。可以说,透明背板降低了组件的运输、安装成本,提升了组件的安装效率,透明背板经济性更强。而且,透明背板也不容易发生爆裂现象,毕竟背板已经经历了30年的考验。

有人对于透明背板的透光率存在疑虑,但是据中来介绍,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(一般厂家都会在背板中使用对紫外光具有隔绝功能的材料,为PET提供保护,提高耐紫外性)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。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。中来认为,这对于发电量的影响较小。推出透明含氟背板的乐凯胶片也持有类似的观点。

对于透明背板的其他性能,各家厂商也经过大量的实验验证。透明背板是否如厂商嘴里口那般精彩与优秀,静待时间与历史的考验。

玻璃背板的自省

就在透明背板找出玻璃背板的种种不足种种不足的同时,玻璃企业与双玻组件企业也在不断的自我反省与进步。

亚玛顿推出“1.6mm玻璃+1.6mm玻璃+边框”的轻质双玻组件,重量比常规组件轻1kg。这解决了备受诟病的双玻组件安装困难问题。这款双玻组件,边角有保护,不必担心组件在运输、搬运、安装过程中磕碰受损,减少破损率。组件重量下降,在安装过程中更加省时省力,提高安装效率。安装孔或压块安装,是成熟的安装方式,保障了组件安装的长期可靠性。

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多家光伏企业推出带边框的超薄背板双面双玻组件,解决了传统双玻双玻组件的痛点。“不要再拿,笨重,不宜安装来形容双面双玻组件了,那都是老观念,”专注于生产轻量化的双面双玻组件企业这样呼吁。在他看来,双面双玻与双面透明背板只是企业的技术路线选择不同,这两种技术各有优劣,各方企业也正针对各自出现的问题寻求最优的解决方案。

推荐品牌遭遇PID风险

曾经引以为傲的抗PID,双面最近却查出背面新衰减的风险。


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