订阅
纠错
加入自媒体

警惕聚烯烃加厚带来的背板失效风险

塑料在应用领域,大致分为通用塑料和工程塑料。

教科书是这样定义两类塑料的:

通用塑料:人们将产量大、价格低、用途广、影响面宽的一些塑料品种习惯称之为通用塑料。其内涵常随时代及科学技术的发展而有些变化。重要的通用塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等品种。

工程塑料:可作工程材料和代替金属制造机器零部件等的塑料。 工程塑料具有优良的综合性能,刚性大,蠕变小,机械强度高,耐热性好,电绝缘性好,可在较苛刻的化学、物理环境中长期使用,可替代金属作为工程结构材料使用。

聚烯烃如PP、PE属于通用塑料,而PET是一种工程塑料。通用塑料不能做为主材用做结构材料。

组件户外工作温度是85左右,塑料都会溶解一部份氧气,所以组件里的所有材料都会面临热氧老化。所以UL或者TUV证书都有热氧老化这个指标。在UL证书里表征热氧老化的指标用RTI(相对耐热指数), 在TUV证书用TI(耐热指数)表征。这两个指标的定义:

RTI: 材料工作10万个小时后,性能损失50%时的温度

TI: 材料工作2万个小时后,性能损失50%时的温度

材料的老化是指数式的下降,所以一直认为材料性能损失50%,即认为材料发生失效。25年的工作时间大约接近10万个小时(扣除夜晚和阴雨天)。

经验上,RTI一般比TI高20℃左右. PET的RTI 值一般在105即该材料在105下可以连续工作10万小时。完全可以满足组件户外实际实际使用85,25年的要求(扣除夜晚和阴雨天)。

相比之下,现在市场上的O膜、E膜、L膜、M膜、H膜本质上都是以PP和PE两种通用塑料通过共混、挤出的单层或者多层聚烯烃膜。目的是为了提高膜的熔点、提高耐UV性能,但只是配比高低、耐老化助剂的选择不同,本质上没有太大区别。如下图所示,这类背板再结构上选择了将内层大幅增厚而将PET的厚度减薄至235、188、150微米。

高风险结构

警惕聚烯烃加厚带来的背板失效风险

低风险结构

警惕聚烯烃加厚带来的背板失效风险

这种材料共同特点是RTI太低,所以只做了TUV认证。目前TUV证书中TI值只有80左右,即在80下工作2万小时(扣除夜晚和阴天约5年时间)就会失效。远远低于组件实际工作的温度,也远低于组件25年工作的时间,风险极大!

所以,自1970年以全世界的工程在设计背板是主材是以PET为主材。国外某公司曾经设计过一款背板采用聚烯烃(含大量聚丙烯PP)做为芯材,两面采用氟涂层保护。该背板出货量达到GW级别。结果7年后芯材发生开裂导致整个背板开裂,给组件厂和业主带来巨大损失,照片如下:

警惕聚烯烃加厚带来的背板失效风险

说明:电池片串间背板内层开裂

警惕聚烯烃加厚带来的背板失效风险

说明:组件背板内层开裂、进水脱层

光伏10年路,背板公司通过研发创新、工艺改进、规模化效应,一直做到降本不降性能。目前主流、可靠的背板采用芯材PET的厚度仍为250微米以上。而采用将聚烯烃膜加厚从而来减薄中间层的PET,虽降低了背板整体成本,但后期的聚烯烃膜开裂后背板会失去绝缘可靠性和阻水性,这会导致以上案例中的大规模失效。所以在选择背板材料时要尽量避免选择内层为聚烯烃材质的背板。

声明: 本网站所刊载信息,不代表OFweek观点。刊用本站稿件,务经书面授权。未经授权禁止转载、摘编、复制、翻译及建立镜像,违者将依法追究法律责任。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号