雙玻組件爆裂引發(fā)光伏行業(yè)陷困境？透明背板有話要說

6 月 15 日下午，由中國光伏行業(yè)協(xié)會、中國電子技術標準化研究院、全國太陽光伏能源系統(tǒng)標準化技術委員會(SAC/TC90)主辦，國家太陽能光伏產品質量檢驗檢測中心承辦的光伏系統(tǒng)質量安全提升論壇在云南昆明舉行。論壇由國家太陽能光伏產品質量檢驗檢測中心副主任朱曉崗負責主持。多位政府部門、行業(yè)組織領導共集于此，針對當前光伏行業(yè)情況，分別講解了不同需求下光伏系統(tǒng)質量安全提升的技術解決方案，互相分享其研究心得。

筆者關注到，本次論壇中，中國南方電網公司專注綜合能源業(yè)務公司——南方電網綜合能源股份有限公司技術經理肖文（下文稱：南網肖總）著重提出了雙玻組件在系統(tǒng)端的應用及主要存在的問題。分別從組件選型對項目經濟性對比、系統(tǒng)成本-背面增益-投資收益敏感性分析、雙面組件的應用及設計影響因素等方面來進行詳細闡述。

雙面時代，光伏玻璃的風險與挑戰(zhàn)

南網肖總提到，光伏行業(yè)從 2015 年開始量產雙面電池，雙面電池組件成為行業(yè)的熱點，最初的三年里，雙面組件采用的是雙層玻璃封裝，也就是被稱為“雙面雙玻組件”，目前已被廣泛應用，除普通地面電站外，亦可應用于如光伏幕墻、陽光房、隔離墻、跑道等多種領域。根據不同應用場景特點，合理的系統(tǒng)設計對雙面組件發(fā)電效率尤為關鍵。

但其應用也存在著不容忽視也不可避免的風險。這其中包括了：1）成本更高。雙玻組件尺寸更大、重量更重，運輸成本更高、邊框結構及支架承載要求需更高；

2）電池隱裂。組件成本控制下，玻璃、邊框、POE 等材料厚度精減，動態(tài)風載情況下電池存在隱裂風險。

3）雙玻爆裂則是更嚴重的問題。南網肖總指出，隨著夏季高溫的到來，解決背板玻璃的爆裂問題更是迫在眉睫。涂釉層在高溫鋼化過程中會吸收熱量，導致涂釉區(qū)域與非涂釉區(qū)域溫度不一致，兩個區(qū)域的溫度不一致導致鋼化程度不一致，應力分布不均勻，涂釉區(qū)域為應力集中點，一旦受到外力或較大的形變就會發(fā)生爆裂。

透明背板完美解決雙玻組件爆裂問題

針對爆裂問題，南網肖總提出了替換使用“雙面單玻透明背板組件”的解決方案。通過實證基地大量的雙面單玻與雙面雙玻組件的對比發(fā)現。首先，光伏玻璃不能透過 3μm 以上的紅外波段，而透明背板可透過紅外波段，因而能夠通過紅外輻射進行散熱，所以雙面單玻透明背板組件具有更低的運行溫度。其次，透明背板在發(fā)電方面有著更大的優(yōu)勢，雙面單玻透明背板組件因為中間區(qū)域積灰相對較少，臟污較少，這樣便大大增加了發(fā)電增益。最后，在一些惡劣環(huán)境下運行的雙面組件，雙面單玻比雙面雙玻具備更強應力承受能力和抗沖擊性。（如下對比圖）

筆者通過檢索關注到，其實早在 2018 年底中來股份就推出了適用于雙面組件的透明背板產品，及提升雙面功率的網格透明背板。業(yè)內面對雙面組件出現了兩個技術選擇：“雙玻封裝”和“透明背板封裝”。透明背板組件的出現，也讓最初雙面發(fā)電組件的代名詞，由“雙玻組件”改成了“雙面組件”，足見異軍突起的透明背板組件，受到業(yè)內關注。

根據中來新材官方數據顯示，其透明網格背板通過了 PCT24&PCT48，高增益達1.29%，透光率達 93%，平均工作溫度降低 1-2℃，同時水蒸氣透過率<0.1g/㎡.day、自清潔能力可達到100%。

值得一提的是，據筆者的多渠道了解，2023 年中來透明網格背板月度出貨量頻創(chuàng)新高，市場口碑非常好。合作廠家給出的普遍評價是表現不俗，不僅僅是安全和可靠，更多地是在對比雙玻組件情況下，中來透明背板的質量更輕，內部應力更小，運輸及安裝更方便以及優(yōu)異的發(fā)電增益效果。也正因為透明背板產品的優(yōu)異性能，南網肖總才會在本次論壇上強烈建議在安裝條件復雜、承載能力較薄弱的項目時優(yōu)選雙面單玻透明背板組件。

透明背板組件已經走向國際化

2021 年底美國豁免了雙面組件的 201 條款，美國雙面組件迎來爆發(fā)式增長。但是由于國際勞動法要求，單人搬運不得超過 25KG/次，因此電站安裝運輸過程重人工成本極高。也就出現了大量的透明背板組件優(yōu)先發(fā)往歐美市場的熱潮。尤其是不受美國稅率限制的國家，其組件廠力推透明背板組件產品，與雙玻組件進行差異化競爭。尤其是東南亞、中國臺灣地區(qū)、韓國、印度的組件廠，已經無暇顧及雙玻組件設備的改造，直接引入透明背板作為雙面組件的封裝方式，進軍國際市場。

最后筆者想說，根據 WoodMac 預測從 2020 年到 2030 年，雙面市場的還有十倍的增長空間。雙面組件的市占率將在 2025 年超過50%，單面組件每年約100-120GW 的需求，所以普通背板市場將處于平穩(wěn)發(fā)展的階段。雙面組件中，預計透明背板的需求將呈現爆發(fā)式的增長，比如晶科swan、tiger 系列透明背板雙面組件均已突破 GW 級銷量，透明背板必將成為背板行業(yè)主要增長點。