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记者:据我们所知,利用化学材料制作出来的光伏组件背板,被称之为“柔性背板”,以区别于此前利用玻璃的背板,您能给我们讲讲“柔性背板”的来源和历史吗?
彼特:光伏组件背板开始使用玻璃以外的柔性材料,大约起源于十五到二十年前的欧洲市场,之后不久,日本企业也开始跟进。而早期的光伏组件,双面都是玻璃的。
柔性背板的兴起,是由于大量光伏系统开始安装在人们的房屋屋顶上。因为屋顶的承重能力毕竟有限,为了安装更多的电池组件,就必须想办法减轻光伏电池组件的重量,于是技术人员开始研发和尝试利用重量轻的柔性材料制作光伏组件的背板。
但在随后,人们发现,使用柔性背板的电池组件,在加工时还可以大大降低电池片的破片率。因此,越来越多的光伏组件制造企业开始接受柔性背板。
不过,当时的柔性背板价格还比较高,比玻璃贵不少,后来随着产量的提高,成本才开始降低到了与玻璃差不多的水平,也才开始得到大量的应用,并成为光伏组件封装方式的主流。
记者:氟是一种剧毒的化学物质,这应该是一个常识。那么,早先的光伏组件背板为什么会使用含氟的材料呢?
彼特:在不含氟的环保背板出现之前,市场上普遍的背板材料都是含氟的,因此很多人都认为光伏背板材料是必须要含氟的。
最初的背板材料之所以含氟,是因为氟原子在耐候性方面有显著的特性,它具有非常强的抗紫外线性能,这对需要长期在阳光下暴晒的电池组件而言,无疑具有非常重要的意义。
我觉得,当时可能是由于人们对材料的了解和选择范围有限,才让含氟的背板材料在后来似乎演变成了行业约定俗成的标准。
变革,当然不是一件容易的事。何况在材料科技领域,由于研发的巨大投入和技术的惯性,科技工作者们很难去革自己的命。(吐着舌头调皮地笑)
不过,随着光伏行业的成熟,含氟的背板材料在使用中开始出现一些令人头疼的问题。
一般而言,欧美成熟市场均要求企业考虑产品的全生命周期问题。也就是说,生产者并不是仅仅把产品买给客户了就算结束,还要考虑产品的回收处理,并承担由此带来的成本。
在光伏组件回收时,人们就遇到了一个难题,含氟的光伏背板如果通过焚烧处理,则会产生氟化氢等非常剧毒的气体,改用其他方式,氟同样也很难处理。
而此时,在欧洲、日本和澳洲市场,也都曾出现了一些案例,由于屋顶电站发生火灾,造成了消防员或其他人员中毒乃至身亡的事故,虽然其中的原因并不完全是因为背板含氟,但却仍然因此对含氟背板的前景提出了挑战。
有研究结果显示,当氟在空气中的含量达到1PPM(partspermillion,百万分率。1ppm,即一百万千克的溶液中含有1千克溶质。——编者注)以上时,就会对人带来明显的影响。如果大量氟化物进入人体内,轻则会引起急性中毒,可以产生如厌食、恶心、腹痛、胃溃疡、抽筋出血等病变,重则甚至会造成死亡。而氟化物在燃烧中,释放出来的浓度会更高。(皱着眉头的彼特面对记者耸了耸肩,摊开双手)
当然,使用含氟材料做成的光伏背板,氟的状态处于固化状态,加上目前的光伏背板阻燃性较高,在通常情况下的安全性还是有保障的。
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