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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

作者:开云网站1970-01-01 08:00:00

  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

  9月27日,河北省制造强省建设领导小组印发《关于支持保定市电子信息产业高质量发展的若干措施》的通知,通知指出,支持打造能源电子产业集群。支持保定高新区、经开区,以及莲池区、竞秀区等电子信息产业聚集区提升综合发展能级,发展第三代半导体、光伏、汽车电子等产业,打造国内有一定的影响力的能源电子产业集

  北极星太阳能光伏网获悉,8月25日,中来股份发布2023年半年度报告,报告期内,中来股份实现营业收入约57.61亿元,同比增长24.22%,实现归属于上市公司股东的净利润约2.36亿元,同比增长2.39%。截至报告期末,中来股份的总资产约184.82亿元,归属于上市公司股东的净资产约41.6亿元。报告期内,中来股份

  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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  在光伏产业链中,电池环节是驱动光伏技术进步的核心,也是促进行业持续降本增效的动力。纵观十年来的发展,不论是p型时代的一路赶超,还是n型时代的TOPCon、HJT和XBC百花齐放,光伏电池的技术迭代历程,同样是电池企业的发展史。台企的黄金时代在2015年以前,台湾太阳能电池企业“风光无两”,昱晶、茂

  从福莱蒽特未来技术研究院官微获悉,11月27日,杭州福莱蒽特未来技术研究院有限公司(简称“福莱蒽特研究院”)与中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司(简称“华能清能院”)签署合作协议。协议主要围绕福莱蒽特研究院与华能清能院在HJT、钙钛矿等新型光伏技术领域的合作,包括新型封装技术的权威

  在n型迭代浪潮中,TOPCon先行,今年已有密集项目落地,预计明年规模更为庞大,另一方面BC技术因其高效率、平台化等优势,闯入n型战局。作为n型技术的另一条代表路线,异质结怎么样应对两者的夹击,企业又将如何坚定信心,推动异质结产能、效率、降本等方面实现新突破?产能落地缓、市场需求起与密集投产

  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

  据彭博新能源财经(BNEF)最新发布的《BangladeshPowerSectorattheCrossroads》报告中指出,由于光伏技术成本的不断降低,太阳能将在2025年成为孟加拉国最便宜的能源;到2030年,带有储能电池的太阳能系统(PVS)的平准化电力成本(LCOE)将比新建火力发电厂更便宜。目前,孟加拉国建设公用事业规模太阳能

  自2022年以来,光伏电池技术进入由p向n迭代大潮,TOPCon、HJT、XBC三大技术均有拥趸者。而近期,n型技术路线之争,正因隆基而变得更激烈。9月5日,隆基绿能举行半年报业绩说明会,董事长钟宝申在会上表示,在接下来的5~6年,BC电池会是晶硅电池的绝对主流,未来隆基绿能很多产品都会走向BC技术路线。

  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

  1月17日,常州市发展改革委关于印发《常州市发展和改革委员会2023年总结和2024年工作规划》的通知,通知指出,依托4个整县光伏建设试点,着力提升分布式光伏建设规模,加快薛埠镇茶光互补等一批集中式光伏项目建设,争取光伏建设规模达到250万千瓦,强化绿色能源保障,合理地布局全市电网侧储能项目,加

  1月22日,广西壮族自治区人民政府办公厅发布关于支持高质量建设广西东融先行示范区(贺州)的指导意见,文件指出,快速推进风力、光伏、生物质能发电项目建设,提升可再次生产的能源智能化生产和调度水平。到2025年,贺州市的碳酸钙、金属材料工业总产值均达到450亿元,力争风力和光伏发电新增装机规模达到10

  1月19日,云南永善县分别与三峡集团云南能源投资有限公司、大唐云南发电有限公司、中电建新能源集团股份有限公司贵州分公司、中城投集团新能源有限责任公司签订光伏项目投资开发协议。据悉,此次集中签约的项目共4个,分别是马楠坪厂光伏项目、茂林松林光伏项目、伍寨老路梁子光伏项目、茂林光伏项目,

  1月22日,南京国电南自新能源工程技术有限公司2024年度光伏固定钢支架框架采购招标中标候选人公布,中标候选人第1名江苏火蓝电气有限公司,投标报价36999万元;中标候选人第2名苏州爱康金属科技有限公司,投标报价36962.1万元;中标候选人第3名深圳市安泰科清洁能源股份有限公司,投标报价38708.89万元

  1月20日,上海电气发布了重要的公告称,依据公司统计,2023年1-12月,公司完成合并口径发电量753.91亿千瓦时,同比上升20.08%,其中煤电完成523.45亿千瓦时,同比上升25.19%,气电完成78.82亿千瓦时(含调试),同比上升14.15%,风电完成94.81亿千瓦时,同比上升5.73%,光伏发电完成56.83亿千瓦时,同比上升11.

  据新华社消息,截至2023年年底,河南省可再次生产的能源发电装机突破6700万千瓦,煤电装机占比降至50%以下,可再次生产的能源发电装机首次超越煤电。据统计,河南可再次生产的能源发电装机由2019年年底的2256万千瓦增长至2023年年底的6776万千瓦(其中风电占比32.1%,光伏占比55.1%,水电占比7.9%,其他可再次生产的能源占比4.9

  1月20日,申能股份发布《023年度控股发电量完成情况公告》。根据公告显示,2023年申能股份控股发电企业完成发电量551.11亿千瓦时,同比增加2.6%。其中:1、煤电完成402.01亿千瓦时,同比减少1.7%,主要是市内发电结构影响。2、天然气发电完成71.76亿千瓦时,同比增加28.8%,主要是发电用天然气安排影响

  近年来,光伏开发与建设展现出了前所未有的新气象。这一领域不再局限于传统的模式和规模,而是以更大的规模、更丰富的场景和应用更先进的技术为发展趋势。在刚刚过去的一年里,光伏领域涌现出了一批令人瞩目的成果和突破。北极星太阳能光伏网盘点了2023年度光伏领域创造的那些全国乃至全球的“行业之最

  北极星储能网获悉,1月19日,中节能太阳能公告,拟发行可转债、募集资金不超过29.5亿元(含本数),扣除发行费用后的净额将全部用于光伏电站项目建设。其中包含位于新疆察布查尔250MW/1GWh全钒液流电池储能配套光伏项目。依据募集说明书,中节能太阳能拟募集29.5亿元,用于六个光伏项目投资开发,其中

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  2024年1月18日,省能源局组织召开全省国家大型风电光伏基地项目专题调度会。省能源局袁卫民副局长、周武副局长、康健副局长出席会议。省能源局相关处室,海西州、海南州能源局,各新能源企业相关负责同志参加会议。会议指出,我省三批大基地项目是国家推动清洁能源低碳转型、提高能源安全保障能力的重