旱涝交替的夏天，谁来守护户外的光伏组件

引言：2023年08月29日，TÜV南德意志集团发布全球首批通过IEC 62788-2-1: 2023背板和前板安全要求标准的企业。苏州中来光伏新材股份有限公司、乐凯胶片股份有限公司、苏州福斯特光伏材料有限公司、常州回天新材料有限公司成为全球首批通过IEC 62788-2-1: 2023前板和背板安全要求标准的企业。IEC 62788-2-1: 2023作为首份针对光伏组件用前板和背板安全要求的国际标准，被公认是对前板和背板产品最全面、最权威的评价标准，该标准将会直接被IEC 61730-1引用。那光伏背板在实际的运行环境中到底会经受哪些考验呢?

随着厄尔尼诺现象不断增强，2023年夏天全国各地前后出现了罕见的天气情况，一边是高温干旱，一边是暴雨洪涝。而如今盛夏即将过去，那么之前在户外发电的光伏组件怎么样了?

其实说到影响，夏天的光伏组件最常见的异常现象便是热斑效应和PID效应。首先，热斑效应是指串联支路中部分组件因某些原因被“遮蔽”，不仅无法产生电量，还会被当做负载消耗其他支路产生的能量。尤其在夏天高温环境下，局部温度过高的情况就会加重，热斑效应增强，光伏背板将会出现老化、损坏等情况。

热斑效应

PID效应

背板作为暴露在外侧的“一块板子”，不可避免地会出现被污染的情况。也许只是一小块的异物脏污，也将会是一个小电阻，在高温的加持下就会加剧它带来的影响，非常容易出现烧坏背板组件的情况。

背板表面的水汽

其次，夏季高温通常又会伴随着潮湿，那么空气中就会存在大量的水蒸气，它会通过封边硅胶或背板进入组件内部，从而导致组件内部大量电荷聚集在电池片表面，造成性能严重下降，这便是令众多光伏厂商头痛的PID效应。

受光照资源分布的影响，光伏在高温环境地区得到了大规模应用，运行环境多有高温暴晒、昼夜温差大、多极端天气等特点，这无疑对背板耐候、耐老化性能提出更高的要求。除此之外还要考虑到原材料成本和后期维护成本等问题，以满足终端的综合收益需求。

由此看来，背板作为保护光伏组件的最外层材料，对电池片、胶膜等材料的侵蚀起着至关重要的保护作用，也是长期保证光伏组件的光电转换效率的关键因素。

所以，减少热斑效应、对抗PID效应是一块好背板的必备特性。目前市面上性能表现优异的背板厂商不在少数，全球出货量连续两年第一的光伏背板制造商中来股份(中来新材母公司)，凭借着三大创新点收揽了全球TOP20光伏企业客户，终端用户15年0投诉，可以说在背板材料科技上拥有绝对话语权。

图片来源：中来股份微信公众号

在不久之前的第十届光伏聚合物国际大会上，中来新材收获了“2022年度光伏背板全球出货量TOP8(第一名)”和“2023年度光伏背板材料优秀供应商奖”两项大奖。既然有如此隆重的官宣授予，那么中来新材背板真的就这么好吗?面对夏季的复杂气候干扰，它又会如何应对?

据中来新材对外公开的官方数据发现，中来新材透明网格背板有着创新材料加持，可以实现高达93%的透光率和99.97%的耐紫外功能。

来源：中来新材对外公开资料

什么是透光率?专业术语解释光伏板透光率指的是太阳能光伏板材料透过太阳光线的百分比，表示太阳光线经过光伏板后剩余的光强与太阳光线初次照射的光强之比。光伏板透光率越高，即经过光伏板后剩余的光线越多。

通俗地来说，光伏组件是太阳光线的“留存”工具，透光率越高，电池片接受的阳光的辐照就越多，那么组件的功率自然也越大，即产生的发电量就会更多。目前普通的光伏玻璃透光率仅有89%-91%，而有着豪博客技术加持的透明背板可轻松实现93%高透光率完胜玻璃。

再来说说耐紫外性能。上文提到，由于夏天高温会导致背板组件产生热斑效应，那么减弱高强度紫外线的照射便是需要解决的头等问题。通过检索发现，中来新材运用高透明有机无机杂化纳米合金材料，该材料具有优异紫外阻隔(紫外阻隔率超过99%)、反射及可见光吸收功能，且在湿热老化、紫外老化、热氧化老化等老化测试后紫外吸收及反射性能无任何衰减，所以才会使背板耐紫外能力出色。

夏季的冰雹和暴雨天气同样也会对光伏组件产生一定的影响。

来源：PV Tech 每日光伏新闻

据PV Tech 每日光伏新闻报道，今年6月23日，冰雹极端天气严重损坏了美国内布拉斯加州某太阳能电站，组件上铺满白色的大颗粒冰雹，给该项目造成了巨大损失。

双面透明背板(单玻)VS双面双玻落球测试对比图

如何减少或者避免类似的自然事故?其实，双面单玻组件能给我们答案。通过落球对比试验得知，如果采用的是双面单玻的话，那么透明背板组件正面是3.2mm的钢化玻璃，与双玻组件采用2.0mm的半钢化玻璃相比，具有更强的应力承受能力和抗冲击性能。

对于常有冰雹灾害的地区来说，采用透明背板组件能够降低组件毁损的风险，在一定程度上可大大减少甚至避免因冰雹等自然灾害造成的损失。

而在我国，今年夏天北京、河北等地的暴雨泛滥，这次夏季暴雨同样也给当地造成了巨大损失，“赤裸”在户外的光伏组件，它们又会面临着什么难题呢?

其实组件也怕“淋”。光伏组件出现的PID效应极为常见。如果组件的质量不佳，那么在遭受暴雨的浇灌之后，雨水可能会进入电池的连接线、接头等部分，导致漏电或短路故障。而光伏板的表面会被雨水淋打形成水滴，导致散光，影响电池的吸光量，降低电池输出电压。长时间受雨水浸泡，光伏板可能会出现水印，影响美观，同时可能导致电路短路，影响使用寿命。

来源：第十届光伏聚合物国际大会上中来新材的报告内容

针对这个问题，在第十届光伏聚合物国际大会上，中来新材也着重报告了TOPCon双面单玻组件封装方案的优势。透明背板采用双面含氟背板，搭配具有优良阻水性的POE作为封装方案，POE是分子链更稳定、分子链上无酸性基团的高分子材料，具有比EVA更优的阻水性能，能够有效保护电池背面不受水汽侵蚀。功率衰减现象极少，且成本还相对下降31.9%-43.9%。

技术成熟、可量产、成本较低，中来新材TOPCon双面单玻组件封装方案无疑是解决组件夏天暴雨引起湿热PID效应的最好方式。

如此看来，面对夏季复杂不定的天气状况，光伏组件未必就要遭“大罪”。在高温和暴雨来回切换的常态下，中来新材可有效保障光伏背板及组件的安全运行。用高新技术稳定光伏发展，为用户带来实际更稳定的收益，中来确实做到了。