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編者按： 近段時(shí)間，雙面雙玻組件備受業(yè)內(nèi)關(guān)注，雙面雙玻技術(shù)已成為業(yè)內(nèi)備受關(guān)注的降本提效重要技術(shù)路徑，為此，本篇就玻璃、材料選型與功率增益測(cè)試幾方面展開(kāi)討論。

2009-2018年期間，全球光伏項(xiàng)目平均度電成本從0.32美金降至0.04美金，目前仍保持繼續(xù)降低的趨勢(shì)，與此同時(shí)競(jìng)價(jià)模式在全球逐步實(shí)施，全球市場(chǎng)包括國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，對(duì)光伏項(xiàng)目LCOE的成本提出了更高的要求。

“全球市場(chǎng)對(duì)LCOE要求的密切關(guān)注，使得市場(chǎng)對(duì)發(fā)電設(shè)備提出了更高的要求。我們做了一個(gè)關(guān)于LCOE的簡(jiǎn)易模擬，發(fā)現(xiàn)不同技術(shù)會(huì)帶來(lái)LCOE不同程度的降低，其中雙面技術(shù)的LCOE降速達(dá)到了2.4%。”天合光能股份有限公司技術(shù)總監(jiān)王樂(lè)在第二屆雙面發(fā)電與平價(jià)上網(wǎng)技術(shù)路線研討會(huì)上說(shuō)到。

據(jù)介紹，天合光能于2012年開(kāi)啟了雙玻技術(shù)研發(fā)路程，2015逐漸實(shí)現(xiàn)雙玻組件的量產(chǎn)。王樂(lè)表示，作為雙玻技術(shù)的先行者，在探路的頭幾年我們是感到很辛酸的，因?yàn)闃I(yè)界對(duì)于雙玻的認(rèn)可度并不是非常接受。

他說(shuō)：“直到2015年-2017年是雙玻逐漸推廣，同時(shí)我們逐漸把相應(yīng)的大硅片技術(shù)，MBB技術(shù)疊加起來(lái)，到了2018年之后，我們推出了切片雙面雙玻，同時(shí)疊加了天合的跟蹤支架，整個(gè)系統(tǒng)真正活躍起來(lái)。從農(nóng)業(yè)大棚到水上漂浮再到高速隔音墻，不論是濕熱地區(qū)、干熱地區(qū)、溫和地區(qū)還是寒熱地區(qū)，雙面雙玻的應(yīng)用場(chǎng)景是可以全面覆蓋的。”

正如王樂(lè)所言，通過(guò)幾年的探索與發(fā)展，目前雙面雙玻技術(shù)已成為業(yè)內(nèi)備受關(guān)注的降本提效重要技術(shù)路徑。雙面電池技術(shù)已基本覆蓋了主流的P 型PERC、N 型PERC 和N 型HJT 電池技術(shù)方向，使其成為了電池升級(jí)的首選。

另一方面，雙玻組件本身通過(guò)玻璃取代背板使得組件的抗承載，防水和耐火得到顯著提升。同時(shí)，在生產(chǎn)上僅修改層壓環(huán)節(jié)，使得目前主流生產(chǎn)線不需要大幅升級(jí)即可以進(jìn)行量產(chǎn)。

玻璃作為雙玻組件重要的封裝材料，其技術(shù)進(jìn)步對(duì)組件產(chǎn)品質(zhì)量起到了關(guān)鍵作用，各家企業(yè)對(duì)玻璃的選擇也各有側(cè)重點(diǎn)。

在雙面發(fā)電研討會(huì)上，中建材浚鑫科技有限公司研發(fā)副總裁郭萬(wàn)武對(duì)玻璃材料選擇發(fā)表了他的看法，他表示：“浚鑫科技雙面組件通常在正面選擇高性能的光伏玻璃，背面我們更傾向于選擇高性價(jià)比的玻璃。作為組件廠商，對(duì)玻璃的性能要求主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：第一是透過(guò)率，第二是抗沖擊強(qiáng)度，第三是雜質(zhì)含量。”

郭萬(wàn)武說(shuō)：“正面玻璃目前的需求主要是單絨壓花玻璃，鍍膜透光率在93.8%~94%，目前市場(chǎng)上大部分用的玻璃與這個(gè)工藝相關(guān)，當(dāng)然也有單絨鏡面玻璃與雙層鍍膜玻璃。鏡面玻璃是屬于超白壓延玻璃的一種，成本和單絨壓花玻璃持平。僅從正面功率上來(lái)說(shuō)，常規(guī)超白壓延玻璃最高，如果從單瓦成本變化來(lái)講，浮法鍍膜以及浮法非鍍膜有優(yōu)勢(shì)，尤其對(duì)于浮法非鍍膜玻璃來(lái)說(shuō)有1毛錢的空間，在沒(méi)有形成雙玻組件功率標(biāo)準(zhǔn)的情況下，我們完全推薦背面浮法，價(jià)格優(yōu)勢(shì)要優(yōu)于超白壓延玻璃，這是最具性價(jià)比的方案。“

在郭萬(wàn)武看來(lái)，超白壓縮玻璃成本逐漸增加，而浮法玻璃更具有市場(chǎng)潛力；正面鏡面高透玻璃更適合高效背鈍化電池的封裝，最后就綜合成本、利潤(rùn)、功率等因素考慮，超白鏡面+浮法的組合最具適應(yīng)性。

關(guān)于PID與背面增益

雙面PREC組件出來(lái)之后，引起了行業(yè)對(duì)組件PID現(xiàn)象的新一輪關(guān)注。

隆基樂(lè)葉在此方面做了大量的研發(fā)及實(shí)證工作，隆基樂(lè)葉產(chǎn)品總監(jiān)王夢(mèng)松在會(huì)上表示：“其實(shí)雙面PID和傳統(tǒng)的PID是有差異的，其原因是由于背面有氧化鋁結(jié)構(gòu)。氧化鋁帶有PID的負(fù)電荷，會(huì)和離子作用去破壞鈍化的效果，目前行業(yè)里來(lái)說(shuō)，最好的控制辦法對(duì)電池背面鍍膜工藝做一些相應(yīng)的控制。

另外，企業(yè)在雙面雙玻組件上通常會(huì)采用POE有更好的封裝材料，POE具有更低的透過(guò)率，同時(shí)可以幫助雙面組件有效抑制PID的現(xiàn)象，在實(shí)際戶外工作中，雙面組件發(fā)生PID風(fēng)險(xiǎn)比實(shí)驗(yàn)室測(cè)試更低。”

通過(guò)幾年的持續(xù)發(fā)貨與電站數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，行業(yè)看到了更多關(guān)于PREC雙面組件在戶外發(fā)電的表現(xiàn)。

王夢(mèng)松說(shuō)，隆基在全球布局了大量的實(shí)證電站，去做相應(yīng)的實(shí)證數(shù)據(jù)分析，我們重點(diǎn)與美國(guó)和RETC合作，做了一些實(shí)證電站，數(shù)據(jù)顯示雙面組件對(duì)比單面組件有8%左右的增發(fā)。

機(jī)理和實(shí)證數(shù)據(jù)已經(jīng)非常完善，影響背面發(fā)電增益主要有四個(gè)方面。第一是對(duì)地表的反射率很高，地表反射越高，背面的溫度增益越高，尤其是雪地或者是涂白漆的地面上，反射增益非常明顯。

第二是組件安裝高度與地面高度。這也是一個(gè)非常正相關(guān)的參數(shù)。大量的數(shù)據(jù)顯示，隨著安裝高度的抬高，組件的背面增益有明顯的提升。第三是輻照條件，包括散射光水平與入射光線的角度，這些都會(huì)對(duì)背面的增益產(chǎn)生顯著的影響。

第四是和陣列間距也相關(guān)，如果陣列間距稀疏，容積率越低，背面增益也會(huì)有明顯的上升。

挑戰(zhàn)與測(cè)試

從ITRPV2019年的最新預(yù)測(cè)中，對(duì)雙玻組件以及雙面組件市場(chǎng)的占有率趨勢(shì)看，不論是雙面組件還是雙玻組件，它們的增長(zhǎng)趨勢(shì)都呈現(xiàn)出比歷年預(yù)測(cè)值更高的方向發(fā)展。截至目前，雙面雙玻組件在各主流企業(yè)中均有較大的量產(chǎn)。

這樣的發(fā)展趨勢(shì)無(wú)疑是積極的、正面的。雙面發(fā)電結(jié)合雙玻的優(yōu)勢(shì)也在被逐一挖掘，比如更高的功率輸出、更長(zhǎng)的使用壽命。那么，它的發(fā)展還有什么待解決的問(wèn)題及挑戰(zhàn)？

TÜV北德技術(shù)經(jīng)理魏詩(shī)夢(mèng)表示：“雙面雙玻組件目前面臨的一些挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在產(chǎn)線的良率及返修工藝；在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，由于電站現(xiàn)場(chǎng)各種不同地面反射率造成的設(shè)計(jì)容量偏差；由于使用雙玻造成的組件重量增加以及雙面發(fā)電要求離地高度增加，進(jìn)而導(dǎo)致的支架成本增高；以及其他一些關(guān)聯(lián)的、復(fù)雜的系統(tǒng)問(wèn)題。

我們?cè)趯?duì)雙面發(fā)電高效光伏組件的產(chǎn)品認(rèn)證中，在早期就對(duì)各種類型的產(chǎn)品，包括N型雙面、P型雙面，異質(zhì)結(jié)組件等，都進(jìn)行了深入的調(diào)研。

關(guān)于雙面組件的功率標(biāo)定，在我們?cè)谧龉S檢查的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，目前多數(shù)工廠在雙面組件出廠時(shí)僅標(biāo)定正面功率，而很多時(shí)候在生產(chǎn)線上并不會(huì)對(duì)組件背面去進(jìn)行遮擋。這樣測(cè)得正面功率，我們有做過(guò)對(duì)比，遮擋與未遮擋，功率上會(huì)有5W至10W的差異。而在貼銘牌的時(shí)候，很多工廠還是會(huì)以未做遮擋的數(shù)據(jù)來(lái)直接作為銘牌的值。”

據(jù)了解，現(xiàn)在行業(yè)對(duì)雙面雙玻的測(cè)試方法有多種，TÜV北德依照IEC 60904-1-2標(biāo)準(zhǔn)，采用三種測(cè)試方法，即一種戶外測(cè)試方法與兩種室內(nèi)測(cè)試方法，而室內(nèi)測(cè)試分為單面打光與雙面打光兩種形式。

其中，戶外測(cè)試方法主要是將待測(cè)組件放置于實(shí)際戶外狀態(tài)進(jìn)行模擬測(cè)試。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)戶外測(cè)試時(shí)的背面光均勻性有一定的要求。從測(cè)試結(jié)果看，產(chǎn)線測(cè)試與戶外測(cè)試存在一定差異。

單面打光是指以結(jié)合正反面發(fā)電能力的綜合光強(qiáng)來(lái)照射組件正面，以得到綜合功率。首先需要計(jì)算雙面率，取正反面短路電流比值與正反面功率比值之間的最小值作為雙面率，乘以背面光強(qiáng)得到背面增益的光強(qiáng)。此光強(qiáng)加上正面STC條件下1000瓦每平米的光強(qiáng)，得到綜合光強(qiáng)。最后，以該綜合光強(qiáng)來(lái)對(duì)組件正面進(jìn)行照射，測(cè)得綜合功率。

第三種雙面打光，即同時(shí)對(duì)組件正面和背面進(jìn)行光照，得到組件的功率輸出。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)背面光源不均勻度要求需要小于5%。目前市場(chǎng)上也有一些測(cè)試設(shè)備制造商在進(jìn)行這樣的設(shè)備生產(chǎn)。

魏詩(shī)夢(mèng)同時(shí)表示：“光伏產(chǎn)品的技術(shù)在不斷的日益革新，TÜV北德與行業(yè)共同發(fā)展，通過(guò)規(guī)范統(tǒng)一的測(cè)試方法，通過(guò)不同國(guó)家地區(qū)不同氣候環(huán)境的戶外實(shí)證數(shù)據(jù)收集與分析，通過(guò)對(duì)不同技術(shù)路線產(chǎn)品失效模型的深入研究等，共同推進(jìn)雙面發(fā)電產(chǎn)業(yè)的健康成長(zhǎng)。”

原標(biāo)題：雙面雙玻組件：玻璃、材料選型與功率增益測(cè)試探討