背板材料与光伏组件质量 -北京研讨会

背板材料与光伏组件质量-农光互补，渔光互补新型分布式电站建设与光伏农业投资战略（北京）研讨会演讲人：李华锋2015年4月11日目录1、光伏电站收益的影响因素2、影响光伏组件质量的主要因素3、背板对组件的保护作用4、不同环境和应用条件对背板性能的要求5、背板的质量保证6、乐凯公司介绍1、光伏电站发电量的主要影响因素 电站所在地点（光照强度，温度，天气状况，安装角度） 光伏组件的质量（寿命，功率衰减，可靠性） 系统效率和电站运维组件质量对光伏系统投资回报至关重要不同使用年限下的投资回报使用年限=25年不同年功率衰减下的投资回报年功率衰减=0.8%25年vs.10年投资回报相差6.5%*2、影响光伏组件质量的主要因素 原材料质量：PID、蜗牛纹现象、电池功率衰减、组件发黄、脱层、背板开裂和焊带腐蚀等 组件制作工艺组件焊接脱焊；组件内部连接带断裂；热斑损坏、背板开裂蜗牛纹EVA发黄焊带腐蚀背板发黄*来源：杜邦户外组件研究，组件户外外观缺陷检查结果*特能®PVFCrackintheBacksheetBacksheetyellowing背板发黄背板开裂12312PET聚酯123背板材料失效加速功率衰减，缩短组件使用年限PET聚酯使用环境–日本屋顶 使用时间 组件牌号 背板 湿漏电 %衰减%年衰减 10年 143瓦，单晶 PET背板 通过 46%4.6% 12年 125瓦，多晶 PET背板 失败 16%1.3% 11年 100瓦，单晶 PVF特能®背板 通过 9%0.8%*系统开发商及金融机构最终承担了所有质量风险我们看到，即便是具有质保的組件，在索赔过程也会有很多未预料到的问题。即使是一线大厂的产品，由于材料选择不当，也会出现质量问题。即使是经过认证的产品，由于认证 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的不完善，也还是会出现质量问题。一旦出现问题，下游的系统开发商和金融保险机构往往成为最终买单的受害者。*3、背板对组件的保护作用背板是保护光伏组件的关键部件，将电池片和组件封装材料与大气环境隔离，为组件提供绝缘保护，同时需要长期耐受各种环境应力作用，对组件在户外的可靠性、功率衰减和使用寿命都至关重要。4、不同环境和应用对背板的要求气候环境和应用条件的差异： 西部和北部：紫外线强、风沙大、温差大 东部和南部：温度高、湿度大、湿热气候持续时间长 东北部：干热、低温、雾霾 沿海：湿热、盐碱性气候 屋顶：温度高 渔光互补：湿度大 农业大棚：湿度大、化学成分复杂*地面反射至背板采用12%的紫外光反射率光热老化-行业标准紫外剂量远低于户外 目前行业一般仅进行15~100kWh/m2的紫外老化测试，远低于实际剂量 通过IEC认证测试并不代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 背板材料能耐25年户外老化 沙粒地表面紫外线反射率~12%，水面紫外线反射率~8% 荒漠 热带 温和 组件正面25年紫外剂量(kWh/m2) 2293 1963 1423 组件背面25年紫外剂量(kWh/m2)* 275 235 171*屋顶组件的安装环境Source:DavidC.Miller,MichaelKrempe,StephenGlickandSarahKurtz屋顶集成(BIPV)屋顶附着(BAPV)平面屋顶+15ºC+15ºC地面安装环境温度+10ºC屋顶组件工作环境温度高，容易导致热斑，加速材料老化大家可能会觉得安装在屋顶的组件，由于大部分在东部，气候条件比较温和。但是根据NREL的研究发现，屋顶分布式组件，由于其空气对流较差、屋顶的热辐射更强，其工作温度依不同的安装形态，要比地面安装高15-35摄氏度。高温会加速材料的老化进程，因此分布式屋顶的组件对材料特性的要求，特别是在耐高温与安全性的考量更为重要。* 西部和北部：耐紫外、耐磨、耐高低温应力 东部和南部：耐紫外、耐湿热 东北部：耐紫外、耐高低温应力 沿海：耐紫外、耐湿热、耐盐雾腐蚀 屋顶:耐紫外、耐热、耐热斑 渔光互补：耐紫外、耐湿热 农光互补：耐紫外、耐湿热、耐化学腐蚀不同环境和应用条件对背板的要求背板在不同环境应力下失效5、背板的质量保证背板质量的关键---优质原材料选择与结构设计背板是由多层材料组合而成的，其综合性能与各层材料密切相关。通过对原材料膜的性能调整，可以使背板能满足不同的环境要求；通过对胶粘剂分子结构、交联方式、交联速度等方面的调整，可以使其具有不同的老化性能；而通过对耐候涂层中树脂种类、功能基团类型、平均分子量、助剂用量等方面的调整，可以调整涂层的硬度、弹性等指标，使其在性能方面有所变化。5、背板的质量保证配方、工艺对性能的影响 分子量 交联度 功能基团 添加助剂 耐湿热 密切相关 密切相关 密切相关 密切相关 耐紫外 密切相关 密切相关 耐水解 密切相关 密切相关 密切相关 阻燃性能 密切相关 密切相关5、背板的质量保证–优质原材料选择与结构设计 唯一超过30年户外实绩验证背板材料，行业标杆 双面采用特能®PVF薄膜为背板提供最佳保护，耐紫外、耐热、耐潮湿、耐冷热应力、化学腐蚀和风沙磨损 适应各种气候类型(如沙漠、热带、滨海与山区)，持续提供长期的组件保护 最佳单面氟膜背板 外层采用的特能®PVF薄膜应用于组件背板超过30年功能的针对性设计：专门设计的背板，有独特的性能特点，可以提升电站的收益（农光背板）5、背板的质量保证 耐化学腐蚀 阻隔性 耐湿热性能 透光率 普通背板 化学浸泡100小时 2.5 1000小时 2% 农光背板 化学浸泡300小时 0.5 3000小时 10%5、背板功能的针对性设计 通过对材料的选择和工艺过程的设计，使背板的耐紫外性能、阻隔性能和耐湿热性能大大提高，可以有效延长光伏组件的发电时间，增加电站的收益。专门设计的背板，有独特的性能特点，可以提升电站的收益 耐湿热老化时间 耐紫外线辐射 阻隔性 普通背板 1000小时 60KWH ≦2.5 渔光背板 3000小时 240KWH ≦0.5基于特能®PVF薄膜的背板经受国内各类气候长期验证Copyright©DuPont2014.Allrightsreserved.**6、乐凯简介乐凯胶片股份有限公司隶属于中国航天科技集团公司，其前身是成立于1958.7.1的电影胶片厂。当前，乐凯公司致力于产品和产业结构转型，公司将实现由单一的影像材料生产制造企业向影像材料和新能源材料研发制造企业的转变。高效的过程控制乐凯的核心优势生产制造精密涂层技术先进的设备工程化研究平台研究开发高层次的研发队伍高科技的检测平台乐凯研究所目前共有员工75人，其中专家5人；本科30人、硕士17人、博士4人，本科以上学历人员占研发人员总数的70%。完善的光伏材料测试平台：拥有包括同步热分析仪、万能拉力试验机、透射电镜、模拟各种条件的老化试验箱等检测设备乐凯胶片拥有涂布机、挤出机、层压机、EVA胶膜试验线、烧结炉、三辊机、化镀试验线等新能源材料试验设备，为研发项目的工程化研究提供了便利条件。独立地位品质控制专业资质精密检测设备独立第三方地位，检测更权威总结背板对组件的使用寿命和效率衰减非常重要，从而对光伏系统的投资回报有重大影响。户外环境复杂，一些组件在运行早期背板就发生失效问题。目前测试标准还无法保障25年使用寿命，因此户外实绩验证是最好的保障。材料是背板使用寿命的关键，特能®PVF薄膜是唯一经过30年以上户外实绩验证的光伏背板材料。应在光伏项目启动之初就采用经长期户外实绩验证的组件设计和部件材料，保证组件的耐久性和降低组件功率衰减。乐凯坚持高质量标准，为组件厂商提供优质背板材料，为光伏系统提供长期保障。谢谢！**我们看到，即便是具有质保的組件，在索赔过程也会有很多未预料到的问题。即使是一线大厂的产品，由于材料选择不当，也会出现质量问题。即使是经过认证的产品，由于认证标准的不完善，也还是会出现质量问题。一旦出现问题，下游的系统开发商和金融保险机构往往成为最终买单的受害者。**大家可能会觉得安装在屋顶的组件，由于大部分在东部，气候条件比较温和。但是根据NREL的研究发现，屋顶分布式组件，由于其空气对流较差、屋顶的热辐射更强，其工作温度依不同的安装形态，要比地面安装高15-35摄氏度。高温会加速材料的老化进程，因此分布式屋顶的组件对材料特性的要求，特别是在耐高温与安全性的考量更为重要。**