背板長(zhǎng)期可靠性，我們要考慮安全性、耐久性，這些材料都有一些對(duì)應(yīng)材料特性，這些材料成為了我們背板長(zhǎng)期可靠性的保障，有一些材料會(huì)導(dǎo)致失效。另外，熱斑和常規(guī)組件生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中使用不當(dāng)會(huì)造成嚴(yán)重的不可靠，熱量主要來(lái)源于一些環(huán)境下電池片發(fā)熱，它的輸送熱量，還有UV材料也會(huì)吸收熱量，這兩個(gè)熱量疊加會(huì)導(dǎo)致材料在高溫下氣化，甚至?xí)l(fā)生碳化燃燒情況。

2018年7月9日，2018光伏領(lǐng)袖峰會(huì)˙黃山光伏大會(huì)二十年紀(jì)念論壇在黃山新華聯(lián)豪生大酒店舉辦，一起光伏APP對(duì)論壇進(jìn)行直播。TÜV南德意志大中華集團(tuán)項(xiàng)目工程師曾鵬介紹了光伏材料長(zhǎng)期可靠性分析和質(zhì)量監(jiān)控解決方案。

北極星太陽(yáng)能光伏網(wǎng)為您帶來(lái)發(fā)言實(shí)錄：

大家早上好，今天我想跟大家分享一下光伏材料長(zhǎng)期可靠性分析和我們南德質(zhì)量監(jiān)督解決方案。

這個(gè)議題，大部分內(nèi)容在之前一個(gè)會(huì)議上我做過(guò)分享。當(dāng)時(shí)是在新政之前，當(dāng)時(shí)提到降本增效，或者提到降本不降質(zhì)的概念前，大家想法沒(méi)有那么多。新政以后，有更多的一些感想。我今天從以下五個(gè)方面來(lái)完成我今天的分享。

首先是2017年底，我們南德做了光伏材料報(bào)告，這個(gè)報(bào)告當(dāng)時(shí)我們截取了一部分內(nèi)容，對(duì)于我們安定性和穩(wěn)定壽命占到62%，對(duì)于輔材里面，占到了44%。因?yàn)樵诮M件長(zhǎng)期使用過(guò)程當(dāng)中很多輔材失效會(huì)導(dǎo)致組件失效，究其原因就是輔材在自然環(huán)境當(dāng)中受到環(huán)境硬力作用，綜合來(lái)講三個(gè)方面，一個(gè)UV、一個(gè)溫度、還有濕度。UV會(huì)造成UV機(jī)械性能缺失，最終影響透光率，會(huì)導(dǎo)致失效，這是一個(gè)例子。

對(duì)于長(zhǎng)期可靠性分析，IEC專(zhuān)家在2017年公布兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這是兩份的對(duì)于輔材基本的規(guī)范。目前在澳洲市場(chǎng)，對(duì)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)注越來(lái)越多。而且在方案當(dāng)中也是傾向于長(zhǎng)期可靠性方案。

首先提到的是背板材料可靠性，基于兩份標(biāo)準(zhǔn)，這是南德對(duì)輔材背板認(rèn)知方案，從基本性能、電源性能都有一個(gè)考量，對(duì)于環(huán)境實(shí)驗(yàn)，我們做了一些優(yōu)化。對(duì)于各種背板長(zhǎng)期可靠性，我們要考慮安全性、耐久性，這些材料都有一些對(duì)應(yīng)材料特性，這些材料成為了我們背板長(zhǎng)期可靠性的保障，有一些材料會(huì)導(dǎo)致失效。

熱斑和常規(guī)組件生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中使用不當(dāng)會(huì)造成嚴(yán)重的不可靠，熱量主要來(lái)源于一些環(huán)境下電池片發(fā)熱，它的輸送熱量，還有UV材料也會(huì)吸收熱量，這兩個(gè)熱量疊加會(huì)導(dǎo)致材料在高溫下氣化，甚至?xí)l(fā)生碳化燃燒情況。因此，我們需要對(duì)這樣材料使用環(huán)境當(dāng)中性能進(jìn)行測(cè)試和考量。這里提到直流擊穿，這是跟交流不一樣的地方，它是熱擊穿，是熱力性能和電性能量方面考量的。可能還是用于我們企業(yè)的材料控制。CTI，在我們方案當(dāng)中是每一層材料要進(jìn)行CTI材料測(cè)試。背板目前來(lái)講就是性能，有的背板多層材料共同作用結(jié)果，不是說(shuō)每層材料不好。因此我們對(duì)于復(fù)合材料都要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)建立，保證這樣材料性能一致性。同時(shí)盡量減少一些重復(fù)實(shí)驗(yàn)。從而降低我們企業(yè)的一些成本。

下面我說(shuō)的是開(kāi)裂，前幾年，也是有一些背板嚴(yán)重開(kāi)裂。這個(gè)開(kāi)裂往往多重環(huán)境共同作用結(jié)果。因此我們方案當(dāng)中需要對(duì)多重環(huán)境硬力都要模擬。這個(gè)在我們CVI里面對(duì)我們UV有一個(gè)推薦的。這樣條件，最主要一個(gè)是基于IEC專(zhuān)家對(duì)美國(guó)典型區(qū)域25年太陽(yáng)光監(jiān)控的結(jié)果。同時(shí)，也是基于我們一些美國(guó)研究所專(zhuān)家對(duì)我們這些材料最耐受的，對(duì)它影響最大的紫外光模擬得出來(lái)的實(shí)驗(yàn)方案。

后面講到脫層，脫層在我們商業(yè)訴訟當(dāng)中經(jīng)常遇到這樣情況。因?yàn)槊搶涌赡茉斐稍蚝芏啵斜嘲宓模蠩V的。如果背板耐侵蝕，長(zhǎng)期性有保證的話也會(huì)引起我們組件脫層。我們方案當(dāng)中有針對(duì)背板長(zhǎng)期的環(huán)境實(shí)驗(yàn)。這樣一個(gè)含量實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在很多的方案當(dāng)中也是采用了這樣一個(gè)長(zhǎng)期的方案。

熱斑，會(huì)背板和EVA層面。背板熱斑會(huì)發(fā)生有很多多，有一個(gè)孔距擴(kuò)大，沒(méi)有有效減少短波紫外，這樣對(duì)我們中間層的破壞，分子鏈會(huì)降解，從而影響背板發(fā)射率。最終降低整個(gè)組件功率。

對(duì)熱斑指數(shù)，這邊提到一些浮凸層材料，有些不是因?yàn)檩o助性材料，是因?yàn)槔锩嬉恍┎环€(wěn)定的注劑的分解。

對(duì)于新標(biāo)里面，特別關(guān)注的一點(diǎn)對(duì)于1000V和1500V背板的區(qū)別，就是它的有效絕緣厚度，我們對(duì)絕緣厚度進(jìn)行考量，我們遇到這樣一個(gè)問(wèn)題就是同樣一款是同樣類(lèi)型的背板，不同的批次樣品，有效絕緣厚度發(fā)生巨大的差異。因此我們對(duì)它各種材料進(jìn)行簡(jiǎn)單的定型分析。發(fā)現(xiàn)它的這樣一個(gè)內(nèi)層材料，存在這樣的材料這兩個(gè)材料完全不同的性質(zhì)。這個(gè)不同性質(zhì)材料無(wú)論在耐紫外線，包括后期工廠生產(chǎn)工藝上都有一些區(qū)別。這個(gè)為后期工廠制造組件帶來(lái)很多的不確定因素。因此，電能組件生產(chǎn)商希望引入我們方案，加強(qiáng)他們供應(yīng)商管理。并且有一個(gè)借助我們的建立數(shù)據(jù)庫(kù)，有一個(gè)材料是一致的評(píng)判方案。

同時(shí)，他們也想引入這個(gè)認(rèn)證方案的監(jiān)控。我們想法就是，通過(guò)引入認(rèn)證方案監(jiān)控，獲得一定資質(zhì)企業(yè)的實(shí)驗(yàn)室，或者高校實(shí)驗(yàn)室，都能夠來(lái)參與到我們這樣一個(gè)認(rèn)證，是供應(yīng)商導(dǎo)入方案當(dāng)中能夠快速經(jīng)濟(jì)完成一系列的測(cè)試。并且，這些測(cè)試可以一測(cè)多用，這樣進(jìn)一步降低我們企業(yè)測(cè)試成本，現(xiàn)在在我們企業(yè)中也是占有很大一部分的。那么，借助我們一些先進(jìn)企業(yè)實(shí)驗(yàn)室，那么你們數(shù)據(jù)可以在我們的系統(tǒng)里面共用或者得到我們的認(rèn)可。也可以用到后續(xù)的這樣一個(gè)我們的認(rèn)證方案中，這樣的話能夠更多降低成本。

同時(shí)，對(duì)于新材料的導(dǎo)入，還有一套以加元測(cè)試方案，以后再詳細(xì)介紹。

這個(gè)也是針對(duì)目前大家降本需求，很多企業(yè)提到背板材料里面成本沒(méi)有怎么降就是膠水材料，對(duì)于膠水我們對(duì)它性能，到后期組件的背板的對(duì)比性能，包括對(duì)它整個(gè)膠水固化產(chǎn)物的數(shù)據(jù)庫(kù)建立，我們都有一套完美的方案。昨天提到了疊瓦組件，屬于突破量產(chǎn)的話，會(huì)大量生產(chǎn)。其中有一個(gè)輔材就是導(dǎo)電膠，對(duì)導(dǎo)電膠監(jiān)督?jīng)]有完美的方案，對(duì)于我們前期對(duì)市場(chǎng)調(diào)研，以及第一款疊瓦組件也是在我們這里做的，我們考慮疊瓦組件當(dāng)中輔料的可靠性，比如固化速度，黏結(jié)率我們都有評(píng)判的方法，并且會(huì)加入前期的一些對(duì)比組件性能，或者對(duì)比產(chǎn)物的固化性能，全方位監(jiān)控這樣材料的可靠性。

提一下EVA材料。這個(gè)EVA材料，包括PV材料是在加工過(guò)程中會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)變化，這些化學(xué)變化有注劑及，在環(huán)境變化下會(huì)發(fā)生注劑的降解導(dǎo)致我們的EVA和PV材料失效。因此我們要對(duì)EVA或者PV材料進(jìn)行完備的評(píng)判，我們挑選了市場(chǎng)上九款EVA材料，對(duì)它進(jìn)行了這里面，提到針對(duì)性能和電性能評(píng)判。評(píng)判前后，有EVA，有PV，有TF實(shí)驗(yàn)。我們這樣一個(gè)EVA材料在高溫，高濕下的穩(wěn)定性，它的穩(wěn)定性能比我們UVA和TVC的表現(xiàn)不確定性，只有保證了我們EVA材料在高溫高濕環(huán)境下不分解，最終保證我們組件材料穩(wěn)定性，因?yàn)镋VA和PV需要具備一定的電性能。所以我們用了這個(gè)方案，也對(duì)它進(jìn)行組件測(cè)試，保證數(shù)據(jù)可信性。EVA材料，對(duì)于某些高級(jí)EVA材料，如果沒(méi)有較好穩(wěn)定性的話，后期對(duì)我們整個(gè)組件抗KPID性能影響巨大的。這是針對(duì)背板和EVA材料監(jiān)督方案，產(chǎn)品可靠性驗(yàn)證方案。

除了對(duì)于背板和EVA材料以外，我們還有針對(duì)目前比較發(fā)展比較迅速一個(gè)輔體材料，無(wú)論在日本還是在中國(guó)有這樣飄浮電站所謂體電站能不能長(zhǎng)期得到保證，這是也是我們經(jīng)常要考慮問(wèn)題。

在測(cè)試當(dāng)中，對(duì)于輔體到飄浮電站有一系列的測(cè)試。這樣保證了GDP材料，還有針對(duì)水泥的一些浮體，包括有機(jī)材料的浮體，我們有不同的類(lèi)型。對(duì)于CDB(音)材料，我們關(guān)注最基本的性能，耐環(huán)境應(yīng)用，還有紫外線性能。對(duì)于浮體結(jié)構(gòu)，以及在我們水面有一個(gè)載荷，耐疲勞性有一定考量。還有對(duì)抗風(fēng)的考量，對(duì)它浪涌，波浪的，耐波浪載荷進(jìn)行模擬計(jì)算加驗(yàn)證的方案。

這邊主要是對(duì)它前面分析的簡(jiǎn)單的介紹。應(yīng)該是有一個(gè)基本性能，還有一些傳統(tǒng)浮體，支架的連接部位，在水面上的耐疲勞性。還有浮體與浮體的連接性，耐疲勞的也要進(jìn)行考核。同時(shí)對(duì)于水中飄浮劑，耐風(fēng)載能力也要進(jìn)行考核，選擇不同角度的風(fēng)向工況驗(yàn)證整個(gè)浮體可靠性。

對(duì)于剛剛提到的浪涌載荷，做法是首先給它設(shè)定一個(gè)工況，然后在這個(gè)工況條件下對(duì)整個(gè)浮體進(jìn)行簡(jiǎn)單的預(yù)算。包括它錨鏈結(jié)構(gòu)都有一個(gè)計(jì)算，計(jì)算出它整個(gè)環(huán)節(jié)中最薄弱的，對(duì)這樣薄弱點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)證實(shí)驗(yàn)，從而保證我們浮體安裝過(guò)程當(dāng)中的長(zhǎng)期可靠性。

這樣一個(gè)浮體材料來(lái)源于傳統(tǒng)的塑料，傳統(tǒng)塑料的種類(lèi)也是很多。前期我們對(duì)市場(chǎng)上的一些材料進(jìn)行了一個(gè)模排，目前市場(chǎng)上真正能夠達(dá)到耐紫外線好的，我們已經(jīng)做到1500小時(shí)、1800小時(shí)，且表現(xiàn)韌性指標(biāo)，就較好的匹配性。

在整個(gè)的浮體生產(chǎn)過(guò)程中，因?yàn)榻柚氖莻鹘y(tǒng)的塑料生產(chǎn)工藝，會(huì)有一些溢料，會(huì)作為回料添加到浮體生產(chǎn)過(guò)程中。我們認(rèn)證方案當(dāng)中是不允許的，如果回料添加必定造成一些各種性能的變化。因此，我們對(duì)回料體系也進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)三個(gè)不同的回料體系我們進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)能夠達(dá)到4千小時(shí)的就加，但是3千小時(shí)的，不同回料體系表現(xiàn)差異巨大的。并且它的保險(xiǎn)，兩個(gè)指標(biāo)，一個(gè)保持率，會(huì)產(chǎn)生不匹配性。因此，必須對(duì)這樣一個(gè)浮體材料要有一個(gè)完備的測(cè)試方案和性能對(duì)比的質(zhì)量監(jiān)督，并且我們對(duì)他們后面耐環(huán)境應(yīng)用做了考量，也發(fā)現(xiàn)對(duì)某些回料體系，耐環(huán)境是不差的，表現(xiàn)了50%的或還有有的回料體系表現(xiàn)較好，所以后期需要綜合的方案解決這個(gè)問(wèn)題。

今天主要從背板，EVA，PVE，包括膠水，疊瓦組件，浮體材料介紹我們質(zhì)量監(jiān)督方案和我們認(rèn)證方案，也是希望能夠借助我們企業(yè)的實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)秀的資源來(lái)完成我們的認(rèn)證和質(zhì)量監(jiān)督，這樣能夠在最大限度上降低我們企業(yè)的成本。同時(shí)，能夠來(lái)建立這樣一個(gè)材料數(shù)據(jù)庫(kù)的方案，最終是為了降低成本和方便我們新材料的投入。今天我的介紹就是這些。