什么樣的光伏組件無隱裂？雙波、IBC、MWT...

2017-11-16 17:33:01 世紀新能源網　點擊量：評論 (0)

　上周，世紀新能源網記者發布了一篇《組件不是洪水猛獸不用談虎色變》的文章，反響強烈，后臺留言踴躍，贊成者有之，反對者有之，冷嘲熱諷者有之，補充觀點者也有之。有人留言表示，相比于晶硅組件，雙玻組件

　上周，世紀新能源網記者發布了一篇《組件不是洪水猛獸不用談虎色變》的文章，反響強烈，后臺留言踴躍，贊成者有之，反對者有之，冷嘲熱諷者有之，補充觀點者也有之。有人留言表示，相比于晶硅組件，雙玻組件就幾乎沒有隱裂。

　　“組件隱裂是個見仁見智的問題，因為沒有統一標準，所以每個技術人員都有自己不同的理解和見解，只要涉及到這個話題，即使寫得再全面，也會有人提出異議。” 某權威檢測機構的資深業內人士表示，隱裂的產生貫穿全過程，產生的原因也有很多種，具體哪個環節出現問題，也困擾著很多生產廠家。“作為檢測方來說，目前我們還沒有發現沒有隱裂的組件，雙玻也一樣。”

　　硅片受力不均產生隱裂背接觸技術降低隱裂幾率

　　晶硅光伏組件中的電池片為什么會產生隱裂呢？某組件廠資深業內人士表示，當硅片受力不均勻時，就會在硅片中產生應力。隨著受力不均勻的增加，硅片中的應力也會相應增大，當應力增大到一定程度時，硅片內部結構承受不住所產生的應力，隱裂就出現了。晶體硅組件中電池受力不均勻的原因可以是多方面的，包括電池及組件的結構設計本身和實施過程（生產過程、運輸、安裝、運維及使用環境等）。

　　首先，在結構設計方面，電池組件在封裝時，電池片之間的聯接有不同的方式，如采用焊帶或不采用焊帶。如果采用焊帶，350度左右的高溫焊接使電池片與焊帶焊接在一起，但因焊帶與硅片的熱膨脹系數不一樣，焊接結束且電池片溫度恢復到常溫后，電池片上對應焊接區域的部分就會存在應力。同時，因焊帶需要從一片電池的正面穿到下一片電池片的背面，在電池片邊沿與焊帶交接的區域會因受力不均勻而產生應力。這些應力在實施過程中會加重，而增大成為隱裂甚至裂紋的風險，這是焊帶聯結所固有風險。如果不采用焊帶聯接的方式（如導電膠、背接觸等），結構設計本身可以避免應力及隱裂，但如在實施過程中，如果不嚴格按照規范要求，也有可能產生應力及隱裂，只是其產生隱裂的幾率會大大降低。

　　“另外，如果采用焊帶，同樣的結構、同樣的實施過程的情況下，雙玻組件比常規單玻組件出現隱裂的幾率會更高。為什么呢？因為常規單玻組件中，焊帶和硅片聯合體所受到的擠壓力比在同樣情況下雙玻組件中所受的擠壓力要小。”

　　從生產到安裝組件隱裂很難完全避免

　　“對于晶體硅光伏組件，隱裂主要有三個來源，就本身發生的環節來說，組件是由電池片、焊帶、封裝材料、玻璃等很多原材料組合在一起的，如果電池片原材料本身就有一些損傷或者隱裂的話，那么一定會帶進去組件；第二個來源，原材料沒問題，在組件加工過程中產生的隱裂，一個是高溫焊接的過程，一個是層壓以及后期的組框、搬運、清洗和包裝等過程；第三個來源，運輸、安裝和運維過程中產生的隱裂，比如運輸包裝不到位，車廂震動、顛簸以及安裝過程中野蠻施工、不規范運維等，比如站在組件上施工或清洗等等。”

　　日托光伏路忠林博士表示，硅片及加工后的電池片是脆性材料，只要受到擠壓或者受力不均，很容易產生隱裂，可以通過EL全檢、PL全檢等，把這部分隱裂篩選出來；后續的組件加工過程中，因為涉及到高溫焊接，而焊帶是較硬的剛性材料碰到硅這種脆性材料，很難保證不產生隱裂，如果不用高溫焊帶焊接改用柔性材料，技術和成本上依然挑戰比較大，目前能做到的很少，只有導電膠帶和MWT線路板技術等；層壓、組框、清洗以及搬運等過程，要么用全自動化，要么加強管控，可以有效減少損失隱裂；在運輸和安裝過程中，隱裂的產生和震動、載荷等有關，在這個過程中，雙玻就有優勢啦，在雙面玻璃的保護下，即使是刮風、下雨以及大雪時候，組件的形變量也會比較小，相對抗隱裂就會好一些。

　　雙玻組件電池片位于零應力層抗隱裂性相對較好

　　對于雙玻組件的抗隱裂性，鑒衡認證光伏事業部組件部部長陳曉達認為，由于上下兩面都是玻璃的結構，雙玻組件受到外力時傳遞到電池片正反表面的力相對均勻。因此，在特定情況下，雙玻組件較常規鋁邊框光伏組件不易產生隱裂。

　　“從結構力學上來講，最中間那層結構叫零應力層，在物件運動過程是不受力的。單玻組件前面是3.2mm玻璃，背板是0.3毫米的厚度，電池片偏離中心，在運動過程不可避免的電池片會受到應力作用，這也是常規背板組件產生隱裂的原因之一。而雙玻組件就像一個夾心面包，前后兩層玻璃是一樣厚度2.5+2.5mm，電池片處于中間層，所以電池片在以后的所有運輸、安裝和使用過程基本不會受力的，所以不會產生電池片隱裂。”

　　天合光能組件產品開發和應用技術總監徐建美表示，雙玻組件的抗隱裂性能是經過驗證的：首先，在產線實際生產過程中，雙玻組件的隱裂不良率幾乎是零；其次，在做機械載荷的時候，天合4年多對雙玻做了幾百次測試，可以發現，雙玻組件只要不破裂，電池片就不會有隱裂；第三，在實際應用過程中，不管是有人踩踏，還是撞擊，只要組件不破，在安裝過程是不會產生隱裂的，所以雙玻組件幾乎百分之百不會有隱裂。信義光能的項目運維經理夏鑫在2017年10月17日的“2017第三屆"雙玻+前沿技術"創新設計應用峰會”上的報告中曾經提到：他們從實際運行一年以上的電站，拆下來403pcs單玻組件和236pcs雙玻組件，發現單玻組件幾乎全部有不同程度的隱裂，其中符合出廠隱裂標準的有25.3%，有不同程度貫穿性隱裂的有65.5%，還有9.2%的組件有大面積嚴重隱裂或者碎片，隱裂電池片數目在一半以上。但是雙玻組件236片，只有12片5%的組件有非常輕微的完全符合出廠標準的隱裂，其他95%的組件完全沒有隱裂。”

　　隱裂如果不影響電流收集對發電量以及穩定性影響不大

　　“隱裂如果不影響電流的收集，對發電量以及穩定性的影響是不大的，比如把一整片電池片從中間一劃兩道，剛好平分的話，對發電量影響是不大的，或者幾乎沒有影響，就像現在的半片技術一樣。如果在邊上或者角上有隱裂的話，這部分的電流就收集不到，對發電的穩定性就會有影響。還有炸裂式的隱裂，組件會形成很多小碎片，這樣的組件就失效了。”

　　盡管組件隱裂無法避免，但對于發電量的影響有大有小，路忠林博士表示，如果單個電池片失效面積超過1/8的時候，就很危險了。“超過1/8的時候，不但這塊電池片自己不發電，還會成為其它電池片的負載，就像手電筒的電池，如果有一節壞電池、三節好電池組合在一起，會影響整個手電筒的亮度。更為嚴重的是，這片失效的電池片，還會引得其它電池片為它加熱，導致熱量過大引起熱斑，使整個組件失效甚至燒毀。”

　　“現在還沒有誰能定論說雙玻組件沒有隱裂，雙玻的隱裂相對會小是有可能的，但隱裂產生的環節很多，說一定不會產生有些太絕對。”對于組件隱裂的影響，廣州愛啟提測試儀器有限公司、HT測試儀器中國區總經理曾龍祥表示，“盡管大部份組件都有隱裂，但隱裂的影響或許有些夸大，在我們實際的現場測試中，有些真的對功率影響很小。所以我認為，在電站測試與運維檢測當中，只要對發電功率影響不大，就應該讓組件發揮其發電功能，只有對組件發電功率影響大了的隱裂（或者其它因素）才需要及時處理。”