双玻组件破损率上升!50%组件玻璃破裂
近日,国际能源署光伏电力系统计划(IEA PVPS)发布了的一份报告,该报告探讨了新型光伏电池和组件技术的衰减和失效模式。
报告审查了各种衰减和失效类型,包括电池开裂、电势诱导和紫外线诱导衰减(PID和UVID)、封装材料挑战以及薄膜组件玻璃的耐久性。
关于玻璃,报告重点指出,近年来光伏组件转向使用厚度≤2毫米的薄膜玻璃,导致破损率上升。报告引用的证据表明,最近建成的使用2mm双玻组件的光伏电站的破损率高达10%。在一个案例中,安装在支架和跟踪系统上的2mm双玻组件在暴露九个月后,50%的组件玻璃破裂。
报告指出,目前尚未确定导致薄膜组件玻璃破裂的单一根本原因。部分原因是没有标准化的技术来测量薄膜玻璃的压缩应力,而且标准化的破损测试不适用于薄膜玻璃。
此外,作者表示,在撰写本文时,尚无标准化的方法来检查用于光伏组件应用的薄膜玻璃的交付质量。
“质量控制的缺失可能是某些情况下玻璃破损更频繁发生的原因。另一个原因可能是组件尺寸的不断增加和边框高度的逐渐降低,这两者都增加了玻璃的应力,”报告作者称。
由于尚未明确玻璃开裂的根本原因,报告称,需要新的测量和测试技术来表征玻璃表面的压缩应力。
“IEC 61215中的机械载荷测试无法揭示这一弱点,因为它需要对数十个组件进行平行测试,而不仅仅是单个组件以评估故障率。目前,只有在最终安装位置进行大量测试才能揭示薄膜玻璃组件的稳定性,”报告补充道。
同样,报告指出,需要为光伏组件中使用的各种封装材料制定新的测试方案。目前,标准化的光伏组件测试(如IEC 61215下的测试)通常不会揭示相关的降解路径,因为它们更关注电气性能,而不是封装材料中使用的聚合物材料的稳定性。
报告称,“因此,许多光伏组件在现场被发现存在层压材料损坏的问题。温度变化、湿度和紫外线辐射等综合应力可以揭示这些与聚合物相关的降解路径。特别是对于这些降解模式,需要新的综合老化测试,”
“新报告强调了影响先进太阳能技术可靠性的关键因素,”报告的主要作者之一Marc Kontges表示。“我们识别了常见的失效机制,并提供了提高长期可靠性和效率的见解。这些发现为更强大和可持续的太阳能解决方案铺平了道路,支持全球向清洁能源的过渡。”