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背板材料和组件失效模式及户外失效案例

不同背板材料的户外失效模式和机理不同，比如：PVDF背板常见问题为黄变、起泡、开裂；PET背板出现的问题主要表现为黄变、开裂、脱层；而FEVE则会出现脱层及燃烧等问题。以下是一些实际案例分析。

不同背板材料户外失效类型

案例1：聚偏氟乙烯（PVDF）薄膜背板户外大比例应力开裂

该案例是位于北美的4个地面光伏系统，2011年安装，户外运行4年。该背板外层PVDF薄膜发生纵向开裂，严重的已经剥落；其4个系统中PVDF背板发生该失效比例达到21%~85%。

案例2：聚偏氟乙烯（PVDF）背板在各类环境均出现内层发黄

PVDF背板的内层发黄现象在多个国家均有出现(中国，比利时，西班牙，美国和德国等)，发生这种现象的组件户外使用时间少于5年，而且发生这种现象的组件来自多个不同的生产商。背板黄变说明聚合物已发生老化降解，意味着组件存在失效和安全隐患。鉴于PVDF背板发黄现象的恶劣影响，有投资机构表示，不会推荐有过发黄先例的组件厂商的产品。

案例3：聚酯（PET）背板户外4年出现严重开裂

该案例为安装于西班牙的一个2.3MW的光伏电站，使用了两种组件类型，组件在户外使用4年，所有PET聚酯背板都沿焊带方向出现开裂。调查显示，该电站的一些组件未通过湿漏电测试，而且该电站的所有者因为无法获得更换的组件，直接导致组件失效。

案例4、聚酯（PET）背板西藏9年严重黄变和剥落

该案例是位于西藏的一个光伏电站，组件使用了9年，背板从内层看有非常严重的黄变，而且PET背板空气面严重粉化剥落，厚度衰减严重，9年减薄了21微米；并且，电池间隙处背板中间层PET分子量从19100降低至12000，发生了显著降解。

案例5：氟碳涂料（FEVE）背板剥落

该案例是位于美国新泽西州的一个400kW的光伏阵列，户外运行3年。该电站的背板外层FEVE涂层沿焊带剥落。可能由于焊带处的凸起导致了更多的环境应力富集，使得涂层附着力降低。

案例6：聚酰胺（PA）背板大规模开裂

上述图片是位于中国西部的一个光伏电站，组件安装于2012年。在2013年检测的时候在显微镜下可见微裂纹，但裂纹肉眼不可见；2016年发展为肉眼可见的大面积开裂。而另一欧洲的案例，同样使用了PA背板材料的组件安装于2012年，2015年检测到微小开裂、大裂纹、脱层、水汽侵入导致腐蚀、漏电导致逆变器跳闸等问题。关于这批PA组件，它们在09年以及11年的时候进入市场，因为低廉的价格而得到了很多大厂的采用，生产出来的组件也都通过了权威第三方的官方认证，但是这批背板现在都出现了很大规模的开裂现象，这是一个非常严重的失效问题。

这也再次证明，我们目前的一些检测与验证是不够的，我们需要做更多的工作，包括长期的户外验证以及在实验室用更好的方法去评价组件的性能，从而避免类似问题的出现。

以上案例都是一些没有经过户外测试验证的背板材料所出现的问题，毫无疑问，如果电站投资商或者电站所有者能在选取组件之前就选择经过户外测试验证的材料，这些失效问题是可以在很大程度上避免的。

基于杜邦™特能®PVF薄膜的背板，是唯一拥有30年以上长期户外实绩验证的背板材料。由于优异的耐久性和长期的户外实际验证，该背板材料在使用过程中能够有效保护光伏电池和组件长期稳定运行。

自1978年起，基于杜邦™特能®PVF薄膜的背板已经经受了各类气候的长期考验，在世界各地都有很多成功的案例。在去年由中国可再生能源学会组织的“寻找中国最美老组件”的活动中，就在中国各地发现了很多使用特能®PVF薄膜背板的组件和电力系统。在使用了长达十几年、二十几年之后，这些组件还在正常运行。实践证明，这些组件在不同气候条件之下都能经受住考验，无论是在甘肃的风沙区域，还是在南海的湿热区域。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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