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光伏背板戶外典型失效與加速老化測試研究

2018-04-04 11:20:05 大云網  點擊量: 評論 (0)
中國光伏行業快速發展已將近十年,歷經高潮和低谷。2016年光伏補貼下調之后,光伏行業亟需降本增效。在組件和電池技術創新面臨挑戰下,繼續...

自1978年起,基于杜邦™ 特能® PVF薄膜的背板已經經受了各類氣候的長期考驗,在世界各地都有很多成功的案例。在去年由中國可再生能源學會組織的“尋找中國最美老組件”的活動中,就在中國各地發現了很多使用特能® PVF 薄膜背板的組件和電力系統。在使用了長達十幾年、二十幾年之后,這些組件還在正常運行。實踐證明,這些組件在不同氣候條件之下都能經受住考驗,無論是在甘肅的風沙區域,還是在南海的濕熱區域。

四、序列老化測試方法

由上述案例分析可知,由于檢測標準的缺失或不足,背板可靠性問題值得引起人們的重視。業內亟需一種可以準備測評光伏組件耐久性能的測試方法。理論上說,戶外實際的評測是最準確的測試方法,但是這個方法需要25年的測試周期,難以滿足快速篩選和驗證設計的要求。所以,技術專家以大量戶外實績研究數據為基礎,并結合當前老化測試設備和技術,開發了更合理的序列老化測試方法。經過大量的實驗研究,推薦以下序列老化測試方案。

方案1:

方案1綜合考慮戶外的重要應力,適用于背板,小組件或者大組件測試。

方案2:

方案2綜合考慮了戶外的兩種重要應力,測試時間更短,不需昂貴的紫外測試設備。適用于大組件或小組件(用PCT替代DH)測試。其中DH/TC用于評估大組件中的背板開裂,PCT/TC用于評估小組件中的背板開裂。

方案3:

方案3綜合考慮紫外和降雨,是商業可用測試儀器的常用老化測試條件。其中ASTMG155或SAEJ1960中的老化測試方案適用于背板或小組件。

序列老化測試案例

經過大量的實驗,推薦的序列老化測試方法取得了良好的效果,能準確模擬戶外失效模式,從而評測組件的長期使用性能。

測試效果

由上圖可知,按照方案1進行序列老化測試之后,PET背板組件明顯發黃、老化,同期進行測試的PVDF背板也出現了開裂的情況。這與之前發現的戶外實際結果是相吻合的,可見序列老化測試能夠準確的模擬戶外環境,有效評價背板材料的長期可靠性和耐久性。

五、總結

光伏組件耐久性是度電成本的關鍵。25年使用壽命是確保投資回報的前提條件,而背板是組件的重要組成部分。但是由于耐久性測試行業標準不足等原因,大量未經驗證材料的導入使得光伏電站質量問題不斷,戶外實證研究已發現大量未經實績驗證背板材料的失效案例。但是目前的各類測試并不足以反映組件真正的性能。

目前,組件的質量問題已經對光伏行業健康可持續發展形成了阻礙。對于組件購買者以及光伏系統投資者來說,只有通過選擇優質的組件材料,才能降低風險,確保投資回報;對于組件生產商來說,應該考慮的是什么樣的材料才能保證組件正常使用25年。而作為光伏產業的一份子,業內人士則應該共建一個重視品質,管控風險,并且具有良性循環的光伏發展環境。

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責任編輯:蔣桂云

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