杜邦夏季: PVDF背板使用寿命超9年开裂比例达25%

杜邦作为全球领先的材料科技公司，专注于材料的研发和应用。2011年始，杜邦全球组件户外应用情况展开调研。日前，GSS全球高效太阳能电池与设备技术研讨会，杜邦光伏解决方案技术专家夏季博士分享《组件户外新案例分享及透明背板应用新进展》。

据夏季介绍，杜邦全球户外光伏组件调研项目是一个综合的户外光伏检验分析项目，主要目的为追踪材料的失效情况及其对组件性能的影响。该项目涵盖运行不同年份的组件、不同的组件材料清单，以及安装于不同的气候类型和不同的安装方式。区域包括北美、欧洲、亚洲和中东等。截止到2021年，检测的光伏系统超630个，总装机量达4GW。

对于组件失效的类型，夏季介绍主要有背板、电池/互联部分、封装材料，以及其他等方面。其中，背板失效主要包括：外层(空气面)和内层(电池面)开裂、脱层、黄变；电池/互联失效主要包括：腐蚀、热斑、蜗牛纹、连接破损、开裂、焦斑；封装材料失效主要包括：发黄发棕变色、脱层；其他失效主要包括：玻璃失效、减反涂层失效、接线盒失效等。前三者为主要失效板块。

夏季以背板开裂为例，在检测过程中，PVDF背板使用寿命超过9年之后，开裂比例快速增加，其比例达25%，杜邦公司在中国、欧洲、印度和北美等地均发现PVDF背板开裂，无论是干热、干冷、温和还是地中海气候。

夏季认为，此现象说明：PVDF背板开裂与气候类型没有明显关联性。虽然PVDF背板发现开裂较PA背板晚，但与后者类似，开裂比例快速增加。而背板开裂将导致绝缘失效，或危及运维人员人身安全。同时，湿气进入组件内部，加速电池片衰减，导致转换效率下降。

现今，双玻组件依旧为双面组件主流，夏季指出双玻组件存在脱层和搭配追踪支架发生严重爆裂的现象。脱层主要是由于双玻组件水汽从边缘和玻璃打孔处渗入，难以排出，长期累积，进而引发严重脱层腐蚀和功率衰减。玻璃爆裂主要由玻璃划伤/玻璃表面缺口/边缘或支架系统处应力集中引起。

对于现今2.0mm与3.2mm玻璃的使用，夏季讲到两者表面应力差异大。近四十年来，全球每年报告的冰雹灾害天气数量明显增加，对光伏组件耐冰雹冲击提出了严格要求。3.2mm玻璃更符合现今大尺寸组件的趋势。