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編者按：光伏組件的設計是以20年甚至更長為質(zhì)保周期的，對于電池片和組件尺寸這種大躍進式的增長，隨之而來會有哪些隱患，值得冷靜思考呢?


自2018年以來，國內(nèi)開始逐步邁入規(guī)?；a(chǎn)166毫米硅片，從其進入市場以來，占比不斷攀升，大尺寸硅片時代由此到來。2019年8月,12英寸超大硅片的問世，再次標志著“大行其道”的潮流已經(jīng)勢不可擋?？梢哉f大尺寸電池片與切片，多主柵，高密度封裝，摻鎵PERC等配套技術思路的結合應用，使得組件產(chǎn)品的標稱功率大幅提高，與此同時，BOS成本與LCOE也有所降低。

然而評價一款技術的好壞并不是單純的數(shù)值上的增減，而是在于長期應用中的綜合表現(xiàn)與收益。光伏組件的設計是以20年甚至更長為質(zhì)保周期的，對于電池片和組件尺寸這種大躍進式的增長，隨之而來的隱患，各位光伏界的同仁們是否又冷靜的思考過呢?DEKRA德凱愿在此與各位淺談一下大電池片大電流組件潛在的一些風險。

牽一發(fā)而動全身的電池片

由于電池片尺寸的增加，最顯而易見的改變就是組件的尺寸和重量也有了大幅提升。但是電池片尺寸的擴大，從一定程度上降低了組件的力學強度。因而成品的運輸和安裝也將面臨更為嚴峻的考驗。所以提升相關輔材的力學強度是必不可少的。不僅僅是玻璃，邊框，甚至成品的包材，包裝方式也需要重新評估。該如何在尺寸重量和強度之間找到這個平衡點，是DEKRA德凱在相應新產(chǎn)品新材料報備的各項測試環(huán)節(jié)中所關注的重點之一。

除了組件本身的力學強度需要進行考量之外，現(xiàn)有的安裝方式和結構設計是否都能滿足大尺寸組件，也需要打上一個問號。不適配的安裝方式和結構，極其容易導致組件在實際電站的使用過程中發(fā)生變形，開裂，脫落，從而引起失效。在此，DEKRA德凱始終建議將這類風險通過機械可靠性測試來進行驗證，為組件的結構安全性保駕護航。


隨著大電池片大電流組件的發(fā)展，不可避免的要提到電池片切片。大電池片導致單片電池的電流顯著增大，功率的損耗也隨之增大，因此大電池片基本都是需要將全片電池進行切割后使用。同時電池片厚度減薄的趨勢依舊明顯，對于切片工藝來說，越多次的切割對于電池片的良率和內(nèi)部結構也會有影響，更加容易導致不可見的隱裂甚至裂片。同時電池片面積變大，需要增加柵線來收集更多的電流，以至于焊接工藝參數(shù)也需要調(diào)整，根據(jù)德凱失效分析，焊接溫度或者時間的差異會直接導致TC200等測試后出現(xiàn)功率衰減超過5%。在層壓工藝上：層壓腔工位的放置，組件數(shù)量以及層壓參數(shù)也需重新調(diào)整，以保證封裝材料的充分密封粘接，符合IEC 61215 和IEC 61730等主流標準的測試判定要求，或是滿足更加嚴苛的特殊環(huán)境試驗。

配套供給的新布局

除了以上所述組件設計和制造中的潛在風險以外，對于組件廠來說，還有更多關于原材料和設備方面所隨之而來的問題需要考慮。

首先是電池片的上游生產(chǎn)階段，對于鑄錠單晶的爐臺尺寸要求也更大，硅片尺寸的擴大甚至需要對爐臺進行大規(guī)模的改造才能滿足空間要求。其他電池片生產(chǎn)的相應工藝也需要重新調(diào)整，比如網(wǎng)版印刷時行走距離等。這種調(diào)整不是業(yè)內(nèi)在短期內(nèi)能完全切換的。雖然很多電池片廠都早已大規(guī)模布局大尺寸硅片，但是在目前的市場狀況下，短時期內(nèi)的產(chǎn)能依舊無法滿足整體市場的需求，沒有自己配套電池片生產(chǎn)線的組件廠家會存在一片難求的窘境。

其次目前玻璃的尺寸已經(jīng)在行業(yè)中趨于固定，組件廠的尺寸設計也基本能被現(xiàn)有的爐窯所滿足。隨著大電池片的飛速發(fā)展，與之匹配的玻璃尺寸和鋼化工藝調(diào)整，也要需要組件廠和玻璃供應商們盡早去協(xié)調(diào)。

最后這里不得不提的還有配套的設備供應商。為了配合大電流大尺寸組件的生產(chǎn)，隨之而來的是快速的設備改造和更迭。其設備的穩(wěn)定性也需要行業(yè)中的廠商發(fā)揮匠心精神，避免因生產(chǎn)設備的原因?qū)е陆M件產(chǎn)品的可靠性存在隱患。

無論是電池片的飛速發(fā)展，還是其他零部件的技術創(chuàng)新，最終目的應該都是為了服務于組件設計和終端用戶的需求，以早日實現(xiàn)平價上網(wǎng)的目標。單純無節(jié)制的擴大電池片和組件的尺寸，將會帶來更多難以克服的問題。

光伏行業(yè)每一次的技術突破都是令人歡欣鼓舞的，大尺寸電池片和組件勢必是實現(xiàn)光伏發(fā)電平價上網(wǎng)濃墨重彩的一筆。中國光伏走到今天并不是一蹴而就，而是技術和品質(zhì)相互依托的結果。大尺寸電池和組件已經(jīng)為光伏行業(yè)開創(chuàng)了一片新的熱土，DEKRA德凱愿與各位業(yè)界同仁攜手并肩。在未來更廣闊的實踐過程中，助力大電池組件的發(fā)展道路走得更加堅實。




原標題：淺談光伏大電流組件設計的測試風險