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更長的組件使用年限帶來
更高的投資回報(bào)率
杜邦光伏材料經(jīng)得起時(shí)間考驗(yàn)
過去幾年來，光伏(PV)產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)重大變革 - 光伏轉(zhuǎn)換效率不斷提升，價(jià)格持續(xù)下降。
部份地區(qū)已達(dá)到平價(jià)上網(wǎng)；同時(shí)我們預(yù)期全球大多數(shù)區(qū)域可在2015年之前達(dá)到平價(jià)上網(wǎng)。為保持這一趨勢，光伏項(xiàng)目必須能夠作為可靠的電力來源，并擁有可靠穩(wěn)定的投資回報(bào)。
長時(shí)間的系統(tǒng)使用年限是影響度電成本(Levelizedcost of energy, LCOE)的關(guān)鍵，同時(shí)對于達(dá)成平價(jià)上網(wǎng)、創(chuàng)造可持續(xù)產(chǎn)業(yè)及確保光伏發(fā)電的普及也極為重要。
以下三大因素將顯著影響系統(tǒng)使用年限-材料清單、部件設(shè)計(jì)及生產(chǎn)工藝。我們“行業(yè)最佳”的光伏材料組合，可讓您的組件達(dá)到預(yù)期的電力輸出，以及符合客戶需要的使用年限。
「光伏產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)不僅是制造經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的組件，還要能實(shí)現(xiàn)低成本的電力。達(dá)成上述目標(biāo)的方法是提升效率和可靠性。提高品質(zhì)的方法包括改善生產(chǎn)工藝(加強(qiáng)自動化、在線品管)、產(chǎn)品(材料可持續(xù)性、封裝材料等等…)，以及進(jìn)行戶外實(shí)地
驗(yàn)證?！笶PIA 秘書長Reinhold Buttgereit先生對世紀(jì)新能源網(wǎng)記者表示。
為何背板如此重要
采用杜邦™ Tedlar® 聚氟乙烯 薄膜為材料的組件可確保更長期的電力輸出以及投資回報(bào)率
使用杜邦™ Tedlar® 聚氟乙烯(PVF)薄膜作為組件背板材料，有助于將您的光伏組件品牌定位于高質(zhì)量及高可靠性，并有助于降低質(zhì)保的風(fēng)險(xiǎn)，避免因戶外使用時(shí)失效而導(dǎo)致品牌名譽(yù)受損。
基本上，每瓦僅需要多花費(fèi)1美分(美金0.013)，即可保護(hù)貴公司與您的客戶免于承受昂貴的故障及安全性問題。使用年限的提升及所帶來的的財(cái)務(wù)效益，遠(yuǎn)超過采用高質(zhì)量材料的投資。在現(xiàn)今變化劇烈的市場環(huán)境中，提供經(jīng)得起時(shí)間考驗(yàn)的光伏伏組件是正確的。
使用杜邦™ Tedlar® 聚氟乙烯(PVF)薄膜作為組件背板材料，有助于將您的光伏組件品牌定位于高質(zhì)量及高可靠性，并有助于降低質(zhì)保的風(fēng)險(xiǎn)，避免因戶外使用時(shí)失效而導(dǎo)致品牌名譽(yù)受損。
基本上，每瓦僅需要多花費(fèi)1美分(美金0.013)，即可保護(hù)貴公司與您的客戶免于承受昂貴的故障及安全性問題。使用年限的提升及所帶來的的財(cái)務(wù)效益，遠(yuǎn)超過采用高質(zhì)量材料的投資。在現(xiàn)今變化劇烈的市場環(huán)境中，提供經(jīng)得起時(shí)間考驗(yàn)的光伏伏組件是正確的。
使用年限價(jià)值及功率衰減價(jià)值代表在組件的預(yù)期使用年限中產(chǎn)生的電力輸出。
使用年限價(jià)值：相較于使用25年的Tedlar®
TPT背板效能，其它品牌背板才使用5年即提早報(bào)廢。
功率衰減價(jià)值：相較于Tedlar®
TPT背板的0.5%年衰減率，其它品牌年衰減率為1.0%。
假設(shè)：第1年電力價(jià)值為8美分/瓦，組件的使用年限期間通貨膨脹為每年3%；組件功率250瓦，中國安裝享有9%折現(xiàn)率。
為何背板如此重要
背板對于組件保護(hù)與使用年限扮演關(guān)鍵角色。它是組件與環(huán)境之間的電氣絕緣體。背板失效可能導(dǎo)致重大災(zāi)難、無預(yù)警電力衰減并危及安全。如此巨大沖擊可能損害品牌聲譽(yù)甚至人身安全。在實(shí)際應(yīng)用中導(dǎo)致背板失效最常出現(xiàn)的原因有：變
色、氣泡、破裂、脫層以及黃化。
背板在戶外使用的失效模式
數(shù)十年前，美國能源局(Department of Energy)與美國太空總署噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL, Jet Propulsion Laboratory)進(jìn)行合作，研發(fā)具可靠、耐久并安全的30年使用年限光伏組件。整體計(jì)劃歷時(shí)9年，耗資7億美金，針對不同種類的材料反復(fù)測試，包括實(shí)地應(yīng)用配置。所有最終組件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中都包含了Tedlar® 聚氟乙烯(PVF)薄膜背板材料。
長期戶外曝曬是對背板材料的終極檢驗(yàn)
并非所有的背板都是一樣的。為了保護(hù)組件達(dá)25年，背板必須具有三個(gè)關(guān)鍵特性:耐候性、機(jī)械強(qiáng)度與粘接力。然而，最重要的是能保持上述三點(diǎn)特性的最佳平衡。
由于缺乏長期、戶外實(shí)績驗(yàn)證，今天許多新背板材料使用不同實(shí)驗(yàn)室測試數(shù)據(jù)作為實(shí)際性能的參考值。然而，著名的科學(xué)研究機(jī)構(gòu)如美國太空總署噴射推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室以及其他領(lǐng)先的光伏研究實(shí)驗(yàn)室，皆明確指出實(shí)驗(yàn)室老化數(shù)據(jù)無法預(yù)測使用年限。正如多位科學(xué)家所言，長期戶外曝曬對于組件部件、材料以及制造質(zhì)量才是終極的驗(yàn)證。
值得注意的是，IEC驗(yàn)證的設(shè)計(jì)并非是為了預(yù)測長期效能，故不適用于此。進(jìn)行可靠性測試則必須謹(jǐn)慎，因?yàn)槠渑c戶外性能間的關(guān)聯(lián)性仍待厘清；加速老化測試可能會出現(xiàn)戶外使用時(shí)不會發(fā)生的故障；且模擬實(shí)驗(yàn)建構(gòu)既昂貴又復(fù)雜。
唯有使用Tedlar®PVF薄膜材料的背板，經(jīng)實(shí)證在長期光伏組件應(yīng)用中的電力損耗較低
由聯(lián)合研究中心(JRC, Joint Research Center) 主導(dǎo)的研究證實(shí)美國太空總署噴射推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)現(xiàn)，內(nèi)含EVA/Tedlar® 的組件展現(xiàn)出更優(yōu)異的效能。時(shí)至今日，只有Tedlar®聚氟乙烯薄膜才是唯一擁有超過30年實(shí)績驗(yàn)證的背板材料；其他背板材料在戶外僅有3~6年的運(yùn)作時(shí)間。
除了上述研究外，許多其他的獨(dú)立研究采用 Tedlar® 聚氟乙烯薄膜材料背板的組件，年功率衰減值低于1%。問題在于可供研究的新背板材料的戶外使用案例非常有限。Tedlar®薄膜材料、PET材料及玻璃應(yīng)用于背板已超過15年。其他大多數(shù)的背板結(jié)構(gòu)應(yīng)用僅約 5年。
雖然戶外測試是預(yù)測長期性能的最佳指標(biāo)，而可靠性測試則可突顯這些材料間的差異。目前，杜邦及其他公司正致力于相關(guān)可靠性測試和戶外性能測試；不過尚未達(dá)成目標(biāo)。在這一方面的近期實(shí)驗(yàn)中，相較于戶外曝曬情況，一般過度著重于濕熱測試，而紫外測試卻不足。
若要選擇正確的背板，必須定義適用的測試方法及標(biāo)準(zhǔn)，并對測試結(jié)果進(jìn)行比較。
JRC研究(組件采用封裝材料)EVA以及AIST研究結(jié)果證實(shí)使用Tedlar®
聚氟乙烯薄膜的背板組件在歷經(jīng)20年左右的實(shí)際使用后，僅出現(xiàn)較低的（0.3%）年功率衰減率
定義測試方法與標(biāo)準(zhǔn)
杜邦建議的光伏背板材料的評估測試與標(biāo)準(zhǔn)
定義測試方法與標(biāo)準(zhǔn)
杜邦建議的光伏背板材料的評估測試與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室測試應(yīng)符合下列三種目的之性能預(yù)測表現(xiàn)：
可靠性(IEC61215)，耐久性(25年使用年限)以及安全性 (美國標(biāo)準(zhǔn)UL1703 與國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61730)。
包括NREL在內(nèi)的尖端機(jī)構(gòu)研究指出：超過1,000小時(shí)濕熱測試的必要性與相關(guān)性是被質(zhì)疑的；或?yàn)榱送ㄟ^長時(shí)間濕熱測試而采用昂貴的特殊 PET材料，并不合理。杜邦™ Tedlar® TPT 背板采用標(biāo)準(zhǔn)PET材料，其成功的戶外實(shí)績應(yīng)用驗(yàn)證了這一點(diǎn)。一般而言，濕熱測試多被過度側(cè)重，而NREL及其他機(jī)構(gòu)都承認(rèn)紫外測試嚴(yán)重不足。
包括NREL在內(nèi)的尖端機(jī)構(gòu)研究指出：超過1,000小時(shí)濕熱測試的必要性與相關(guān)性是被質(zhì)疑的；或?yàn)榱送ㄟ^長時(shí)間濕熱測試而采用昂貴的特殊 PET材料，并不合理。杜邦™ Tedlar® TPT 背板采用標(biāo)準(zhǔn)PET材料，其成功的戶外實(shí)績應(yīng)用驗(yàn)證了這一點(diǎn)。一般而言，濕熱測試多被過度側(cè)重，而NREL及其他機(jī)構(gòu)都承認(rèn)紫外測試嚴(yán)重不足。
下圖充分顯示濕熱測試與戶外實(shí)際的數(shù)據(jù)無關(guān)，其中第2,000與3,000小時(shí)的背板機(jī)械性能損失數(shù)據(jù)，明顯高于戶外應(yīng)用時(shí)所觀察到的衰減值。
值得注意的是，這些建議的曝曬量–沙漠4,230 小時(shí)、熱帶3,630小時(shí)、溫帶2,630小時(shí)– 測試計(jì)劃書中大多比目前測試計(jì)劃書中大多數(shù)組 比目前 件制造廠商使用的高出劑量2至18倍。 為更準(zhǔn)確模擬實(shí)際的戶外條件，我們也建議綜合紫外濕熱測試。
在以下各種背板的紫外穩(wěn)定性比較中，很容易發(fā)現(xiàn)Tedlar® TPT 及Tedlar® TPE背板可提供優(yōu)異的紫外穩(wěn)定性。THV及PA材質(zhì)背板紫外老化后斷裂伸長率明顯下降，可能導(dǎo)致戶外使用時(shí)出現(xiàn)失效情況；相較于此，Tedlar® TPT及Tedlar®
因?yàn)樽贤鉁y試值的缺乏，杜邦因此全面檢視多位界專家的研究，建立了各區(qū)域的年紫外劑量。我們利用此信息并計(jì)算地面至背板的光反射率，模擬出測試條件的建議曝曬時(shí)數(shù)，以及沙漠、熱帶及溫帶氣候下的25年戶外曝曬量。
值得注意的是，這些建議的曝曬量–沙漠4,230 小時(shí)、熱帶3,630小時(shí)、溫帶2,630小時(shí)– 測試計(jì)劃書中大多比目前測試計(jì)劃書中大多數(shù)組 比目前 件制造廠商使用的高出劑量2至18倍。 為更準(zhǔn)確模擬實(shí)際的戶外條件，我們也建議綜合紫外濕熱測試。
在以下各種背板的紫外穩(wěn)定性比較中，很容易發(fā)現(xiàn)Tedlar® TPT 及Tedlar® TPE背板可提供優(yōu)異的紫外穩(wěn)定性。THV及PA材質(zhì)背板紫外老化后斷裂伸長率明顯下降，可能導(dǎo)致戶外使用時(shí)出現(xiàn)失效情況；相較于此，Tedlar® TPT及Tedlar®
TPE經(jīng)紫外曝曬后的表現(xiàn)相當(dāng)穩(wěn)定。此外，當(dāng)THV、耐水解HPET及PET等材質(zhì)的背板經(jīng)UV曝曬后顯示黃變，代表聚合物老化；Tedlar® TPT及Tedlar® TPE背板僅呈現(xiàn)很小的顏色變化。
在濕熱測試中比較相同背板材料時(shí)，Tedlar® 材料背板性能優(yōu)異：經(jīng)過濕熱老化后，展現(xiàn)優(yōu)異的穩(wěn)定性。相反地，如下所示，PVDF及PET材質(zhì)背板經(jīng)濕熱老化后進(jìn)行粘接力測試時(shí)，變得脆化及破裂；而FEVE及PA材質(zhì)背板失去70%的粘接力，可導(dǎo)致脫層。值得注意的是：單層PVDF及PA材質(zhì)面板在經(jīng)過濕熱老化后，斷裂伸長率明顯下降，可導(dǎo)致戶外應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)背板失效情況。
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