牵一发而动全身 浅谈光伏大电流组件设计的风险|全国能源信息平台
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北极星太阳能光伏网讯:自2018年以来 , 国内开始逐步迈入规模化生产166毫米硅片 , 从其进入市场以来 , 占比不断攀升 , 大尺寸硅片时代由此到来 。 2019年8月,12英寸超大硅片的问世 , 再次标志着“大行其道”的潮流已经势不可挡 。 可以说大尺寸电池片与切片 , 多主栅 , 高密度封装 , 掺镓PERC等配套技术思路的结合应用 , 使得组件产品的标称功率大幅提高 , 与此同时 , BOS成本与LCOE也有所降低 。
然而评价一款技术的好坏并不是单纯的数值上的增减 , 而是在于长期应用中的综合表现与收益 。 光伏组件的设计是以20年甚至更长为质保周期的 , 对于电池片和组件尺寸这种大跃进式的增长 , 随之而来的隐患 , 各位光伏界的同仁们是否又冷静的思考过呢?愿在此与各位浅谈一下大电池片大电流组件潜在的一些风险 。
牵一发而动全身的电池片
由于电池片尺寸的增加 , 最显而易见的改变就是组件的尺寸和重量也有了大幅提升 。 但是电池片尺寸的扩大 , 从一定程度上降低了组件的力学强度 。 因而成品的运输和安装也将面临更为严峻的考验 。 所以提升相关辅材的力学强度是必不可少的 。 不仅仅是玻璃 , 边框 , 甚至成品的包材 , 包装方式也需要重新评估 。
除了组件本身的力学强度需要进行考量之外 , 现有的安装方式和结构设计是否都能满足大尺寸组件 , 也需要打上一个问号 。 不适配的安装方式和结构 , 极其容易导致组件在实际电站的使用过程中发生变形 , 开裂 , 脱落 , 从而引起失效 。
随着大电池片大电流组件的发展 , 不可避免的要提到电池片切片 。 大电池片导致单片电池的电流显著增大 , 功率的损耗也随之增大 , 因此大电池片基本都是需要将全片电池进行切割后使用 。 同时电池片厚度减薄的趋势依旧明显 , 对于切片工艺来说 , 越多次的切割对于电池片的良率和内部结构也会有影响 , 更加容易导致不可见的隐裂甚至裂片 。 同时电池片面积变大 , 需要增加栅线来收集更多的电流 , 以至于焊接工艺参数也需要调整 , 根据德凯失效分析 , 焊接温度或者时间的差异会直接导致TC200等测试后出现功率衰减超过5% 。 在层压工艺上:层压腔工位的放置 , 组件数量以及层压参数也需重新调整 , 以保证封装材料的充分密封粘接 , 符合IEC 61215 和IEC 61730等主流标准的测试判定要求 , 或是满足更加严苛的特殊环境试验 。
配套供给的新布局
除了以上所述组件设计和制造中的潜在风险以外 , 对于组件厂来说 , 还有更多关于原材料和设备方面所随之而来的问题需要考虑 。
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