TUV南德集團(tuán)項(xiàng)目經(jīng)理柳亞群

    第四屆中國(guó)（無錫）國(guó)際新能源大會(huì)暨太陽(yáng)能展覽會(huì)11月1日—3日在江蘇無錫太湖國(guó)際博覽中心召開，本屆大會(huì)主題為“新能源、新應(yīng)用、新出路”，探索全球新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，尋找中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)出路等。

　　TUV南德集團(tuán)項(xiàng)目經(jīng)理柳亞群表示，現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)了越來越多新的產(chǎn)品（電池背板），他們使用不同的材料，不同的結(jié)構(gòu)，不同的工藝，包括溫濕度控制，材料控制，怎么疊層等等。很多都是降低成本的考慮，但忽視了關(guān)鍵性能。

　　以下是柳亞群的發(fā)言：

　　大家好，謝謝季老師，簡(jiǎn)單子自我介紹一下，我叫柳亞群，來自TUV南德集團(tuán)，今天很高興有這樣一個(gè)機(jī)會(huì)和大家分享一下，TUV南德在光伏原副材料方面做的一些工作。

　　今天的演講大概分為三個(gè)部分。第一部分介紹一下背景知識(shí)；第二部分介紹一下我們做了一些什么工作；第三部分介紹一下我們對(duì)未來的展望。

　　大概兩三年前我們談起背板的時(shí)候，大概是三明治的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)了越來越多新的產(chǎn)品，他們使用不同的材料，不同的結(jié)構(gòu)，不同的工藝，包括溫濕度控制，材料控制，怎么疊層等等。很多都是降低成本的考慮，那就有一個(gè)問題出現(xiàn)了。這么多新的背板能不能符合組件的測(cè)試要求。這是來自于阿特拉斯演講的一張圖，上面介紹了背板在使用過程中經(jīng)受的一些環(huán)境考驗(yàn)，包括日照、溫濕度、淋雨、載荷等等。使用的環(huán)境包括炎熱的沙漠，包括熱帶雨林，包括嚴(yán)寒。

　　也許有人說我們的背板只要符合IEC61215要求就可以了，有相關(guān)研究機(jī)構(gòu)做過這樣一個(gè)分析。也就是說這是組件的使用壽命跟失效比例的框圖。在初期的五年，失效會(huì)非常非常多，漸漸的失效比例會(huì)慢慢降低，甚至基本不大可能出現(xiàn)失效。然后最后的十五年、二十年再出現(xiàn)失效。我們的61215往往模擬的是最初幾年的失效。基于這個(gè)原因我們做了長(zhǎng)期老化的分析，針對(duì)背板。

　　我們挑選了兩樣，一個(gè)是濕熱測(cè)試，一個(gè)是氣侯測(cè)試。我們一共進(jìn)行了三千小時(shí)，到目前為止兩千五百小時(shí)已經(jīng)出來了。每隔五百小時(shí)會(huì)測(cè)一下背板的基本特征值。

　　我們想看一下第一代、第二代和第三代之間的差異，然后TPT不同背板的廠家差異。市場(chǎng)上大概有20種左右的產(chǎn)品，我們選擇來進(jìn)行分析。這是我們?cè)谧鯱V2500小時(shí)之后的結(jié)果。這個(gè)框圖簡(jiǎn)單解釋一下，橫坐標(biāo)代表的是不同背板產(chǎn)品，一共有20種產(chǎn)品?？v坐標(biāo)代表的是特性，每一個(gè)框圖里面有五部分組成，里面代表不同的時(shí)間、初始到測(cè)試2500小時(shí)后的特性。

　　我們看到背板初期性能非常好，但是做完UV1000小時(shí)以后出現(xiàn)衰減，這個(gè)衰減達(dá)到數(shù)十倍的衰減。然后我們可以看到初期的1000小時(shí)，它的衰減度是非常厲害的，但是1000小時(shí)的衰減速度明顯降低了。

　　我們看到第三代的背板初期性能是非常好的，但是做完1000小時(shí)之后，相比第一代和第二代，衰減幅度會(huì)升高很多。不同的廠商之間，比如同樣都是TPT一代和TPT二代結(jié)果并不明顯，但是黑白背板的差異卻非常明顯。同樣的材料厚一點(diǎn)的背板優(yōu)勢(shì)較薄背板優(yōu)勢(shì)好一些。

　　然后看一下背板和UV的玻璃長(zhǎng)度，我們看到第二代和第一代背板，相對(duì)第一代背板的玻璃長(zhǎng)度會(huì)明顯有優(yōu)勢(shì)。然后在UV1000小時(shí)以后，第三代的衰減會(huì)超過第二代和第一代。

　　我們畫了一條橫線，以20N/cm，我們看到做完1000小時(shí)以后，沒法滿足基本要求。相比而言，我們選擇如果是TPT背板的話，跟UV之間的玻璃強(qiáng)度會(huì)較弱一點(diǎn)。

　　黃變指數(shù)，我們看到第二代背板黃變指數(shù)會(huì)相對(duì)高一點(diǎn)。我們還做了水性透過率。同樣是TPT結(jié)構(gòu)，同樣的厚度，我們可以認(rèn)為是同一種背板，但水性透過率差別還是非常明顯的。第一代水性透過率會(huì)較高一點(diǎn)，但還是在紅線以下，說明還是符合我們測(cè)試要求的。

　　我們?cè)倏纯礉駸?000小時(shí)以后，2500小時(shí)對(duì)背板來說是比較嚴(yán)格的測(cè)試。我們看到很多背板做完1000小時(shí)到1500小時(shí)以后，背板就脆裂了，背板發(fā)生脆裂意味著喪失了基本的功能。第三代背板初始性能很好，但是后期它的衰減也同樣非常明顯。它原本的考慮是增加背板和EVA之間的黏合強(qiáng)度，我們考慮的基本原因是EVE這種材料比較軟，會(huì)延緩這種材料的衰減。我們看到PET的衰減是比較緩慢的，如果把這個(gè)實(shí)驗(yàn)繼續(xù)做下去的話，它的優(yōu)勢(shì)就沒有那么明顯了。

　　然后再看看跟EVA之間的玻璃強(qiáng)度的測(cè)試，相對(duì)來說PET背板跟EVA之間的玻璃強(qiáng)度差一點(diǎn)。第二代背板，第三代背板初始性還是很好的。第三代背板跟前面一樣的它的初始性能很好，但后期的衰減同樣很明顯。白色跟黑色相比，白色比黑色有優(yōu)勢(shì)。

　　水性透過率所有的趨勢(shì)都是上升的趨勢(shì)，可能在做完2000小時(shí)以后，這個(gè)趨勢(shì)會(huì)有所減緩，但還是在上升。在0-2000小時(shí)之間，所有背板都是有明顯的黃變，但黃變的差異有好有壞。有些初始黃變不是很厲害，后期變化不是太大，但是我們看到做完濕熱之后，這個(gè)黃變速度跟UA比的話是慢一些的。第二代跟第三代背板水性透過率優(yōu)勢(shì)更加明顯一點(diǎn)。

　　總結(jié)一下，這次結(jié)論只是針對(duì)這次測(cè)試的樣品。結(jié)論是在1500小時(shí)濕熱以后，我們可以發(fā)現(xiàn)很多背板，特別是TPT跟PVDF背板的脆裂。我們可以看到針對(duì)同樣結(jié)構(gòu)背板的不同表現(xiàn)，表現(xiàn)完全不一樣。可能跟工藝，材料穩(wěn)定性都是影響的因子。第三代背板的初始性能很好，但后期優(yōu)勢(shì)沒有那么明顯。

　　PET如果衰減速度相對(duì)來說是較慢一點(diǎn)，因?yàn)镻ET加了一些耐厚性的因子，隨著時(shí)間推移可能會(huì)慢慢消失，但我們做了2500小時(shí)還沒有發(fā)現(xiàn)非常明顯的變化。白顏色背板相比黑顏色背板要好一點(diǎn)。

　　局部放電的數(shù)據(jù)在這里面沒有寫出來，因?yàn)榭赡苌婕暗奖Ｃ苄缘臇|西。我們發(fā)現(xiàn)做完濕熱1500小時(shí)以后，很多背板不能通過局部放電的設(shè)施。這樣就意味著連背板最基本的絕緣要求都沒有辦法滿足。

　　未來TUV南德在材料方面的展望，在UV測(cè)試的時(shí)候加入一個(gè)黑暗階段，IEC也在討論要不要加入黑暗階段。這個(gè)夜晚加入對(duì)背板的影響會(huì)是什么樣子。我們還會(huì)做EVA跟硅膠長(zhǎng)期老化的比較，謝謝大家。