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材料失效分析之光伏背板开裂

时间: 2023-12-14 22:19:45 |   作者: 江南体育
材料失效分析之光伏背板开裂
材料失效分析之光伏背板开裂

  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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  10月24日,荣盛石化发布了重要的公告称,公司司控股子公司浙江永盛科技有限公司(以下简称“永盛科技”)年产25万吨功能性聚酯薄膜扩建项目第二条拉膜线及配套聚合装置于近期顺利投产,其中配套的功能性母粒聚酯生产线在行业内首次实现零排废、零降级开机。聚酯薄膜具备优秀能力的物化性能,市场应用场景众多。近几

  10月14日,亚玛顿发布了重要的公告称,为提高募集资金使用效率,维护全体股东特别是中小股东的利益,结合市场环境的变化和公司发展的实际的需求,公司经谨慎研究和分析论证,拟对2020年非公开发行股票部分募集资金投资项目进行变更调整如下:公司拟终止“BIPV防眩光镀膜玻璃智能化深加工建设项目”,将该项目暂未

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  2023年8月24日,福斯特公布2023年半年度报告,上半年实现营业收入约106.16亿元,同比增长17.76%;净利润约8.85亿元,同比下降16.31%,主要系报告期内光伏胶膜毛利率下降所致。报告期内,福斯特光伏胶膜出货96,724.20万平米,同比增长57.15%,光伏背板出货8,292.76万平米,同比增长46.77%。

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  8月5日,中来股份发布重要项目的投资进展公告。(一)年产16GW高效单晶电池智能工厂项目本项目的详细的细节内容详见苏州中来光伏新材股份有限公司(以下简称“公司”)分别于2021年5月24日、2021年6月25日在巨潮资讯网上披露的相关公告。截至本公告披露日,该项目一期8GW中首批4GW项目产线已实现全面量产,一

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  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

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  9月4日,广西壮族自治区工业和信息化厅等六部门关于推动能源电子产业高质量发展的实施建议,文件指出,以南宁、北海、梧州、百色等地市为依托建设高效光伏电池片和组件产品集聚区;以南宁、桂林、柳州、梧州为依托建设新型储能电池产业集聚区;以南宁、桂林为核心区域建设光电器件、能源管理器件、数字能源系

  BC技术,无疑是当下光伏行业非常关注的技术路线。当光伏有突出贡献的公司隆基绿能董事长钟宝申提出,未来5-6年,BC类电池将成为晶硅电池的绝对主流,其大量产品都会走向BC路线。此言论一出,市场开始重新审视起BC技术。BC技术的发展历史最早可追溯至48年前。1975年,Schwartz和Lammert首次提出背接触式光伏电池

  光伏行业突发热闹。近日,隆基宣布BC电池将成为晶硅电池的绝对主流,态度明确,大家对BC电池的关注再掀高潮。这次小高潮,更像是当前光伏产业周期与宏观资本周期跌宕共振的一次宣泄,光伏行业近年来占主导的价值观正在受到挑战,从过去几年的“功利主义”向未来一段时间的“精致主义”转变。我们在2023

  9月5日,颓废已久的光伏概念股迎来大涨,截至收盘,爱旭股份、帝尔激光、广信材料、英诺激光等纷纷涨停,与此同时,赛伍技术、中来股份、隆基股份等纷纷跟涨。而这些股票爆发的助燃剂归结为“BC电池”。今日,在隆基绿能2023年半年度业绩说明会上,公司董事长钟宝申表示,前期隆基未明确未来的技术路线

  随着国际能源形式的发展,发展以光伏为代表的可再次生产的能源已成为全世界共识,同时,光伏也是我国实现“双碳目标”的重要手段。而怎么样发展好光伏呢?以先进的技术引领的“降本增效”是必由之路。随着时下人们对更高功率、更高效率、更高发电量、更高可靠性以及更低BOS、更低LCOE、更低碳排放产品的渴求,研究与开发

  回望2023年,“产能过剩”一词似乎一直萦绕在光伏从业者心头,特别是进入下半年后,我国光伏制造业持续高位运行,产业链各环节产能释放、产量持续增长之下,光伏产品价格下降速度明显加快。据北极星太阳能光伏网统计,2023年以来,国内仅TOPCon产能就已投产433GW,其中,TOPCon电池327.5GW、TOPCon组件

  过去两年,全球光伏产业在能源结构转型的大背景下乘风而起,产业规模和装机增速屡创新高。TrendForce集邦咨询预计,2024年全球光伏新增装机量的中性预期为474GW,同比增长16%,与2023年59%的增速相比,增幅明显大幅放缓。从四大区域市场来看,亚欧装机需求进入调整阶段,保持稳定增长。美国装机需求显

  日前,中国电建成都院总承包施工的大连海装风电设备分布式光伏项目一次性全容量成功并网,将对中船集团海装风电设备节能减排和能源管理产生深远影响。在项目建设期间,总承包项目部克服材料短缺、大雪、大风、严寒、高空作业等困难,持续做好同指挥部和电网公司的沟通协调,积极地推进光伏设施安装和并网

  近日,由四公司承建的新疆紫金龙净光伏EPC总承包项目正式开工。紫金龙净克州乌恰县100万千瓦光伏项目(一期30万千瓦)位于新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州乌恰县,是包含220千伏升压站工程、14.2千米外送线千米集电线路工程等施工内容的EPC总承包项目。项目建成后,将有效推

  从国家电投重庆公司官微获悉,12月10日,开州发电公司开州东里片区光伏项目开工,这是重庆开州区顶级规模的集中式光伏项目。该项目是重庆市2022年市级重大建设项目,也是集团公司在渝开发的第一个地面集中式光伏项目,已列入开州区2022年“五个一批”清单。项目位于重庆市开州区温泉镇、高桥镇,规划用

  12月14日晚间,奥特维发布了重要的公告称,公司控股子公司无锡奥特维旭睿科技有限公司(以下简称“旭睿科技”)近日与光伏有突出贡献的公司签订《采购合同》,旭睿科技向该企业销售智能传输系统和电池端设备约2.30亿元(含税)。合同标的物为智能传输系统和电池端设备;上述项目将在2023年12月交付,本次合同金额约2.30

  从中国电建官网获悉,近日,云南双河村40兆瓦光伏项目实现全容量并网发电。据悉,该项目由电建新能源公司投资建设,项目位于云南省玉溪市新平彝族傣族自治县,额定容量为40兆瓦,由15个光伏子方阵组成,采用84728块峰值功率为545瓦的单晶硅双面光伏组件、15台箱式变压器、178台225千瓦组串式逆变器。项

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  12月12日,山西省工业和信息化厅山西省教育厅山西省科学技术厅中国人民银行山西省分行国家金融监督管理总局山西监管局山西省能源局关于推进能源电子产业高质量发展的实施建议,文件指出,做大光伏制造产业,围绕“多晶硅-硅片-电池-组件-辅材-设备”光伏制造产业链条,加强上下游企业的培育和招引,突破TOPCo

  2023TCL全球生态合作伙伴大会(GPC2023)在武汉召开,会上TCL实业正式对外发布碳中和白皮书,承诺不晚于2030年实现碳达峰,不晚于2050年实现碳中和。在这场“双碳”的接力赛中,TCL光伏科技进行了全面布局。仅2023年上半年,TCL光伏科技商用业务中心项目签约数超过50个,总体规模累计近500MW,全国超20个重

  *硅料价格近期上游环节供需关系进入到阶段性的平稳阶段,本期与上期整体氛围变化不大,具体包括在买卖双方对于新签单的态度及整体市场行情报价范围方面,均表现出暂时平稳态势。硅料需求端的集中采买签单密集期逐渐结束,本周以订单交付和对应批次发运为主要基调。11月中旬开始的、以专业硅片企业为代表