先看几张组件在使用的过程中,玻璃自爆的情况。

       这些组件有晶硅组件,有薄膜组件,但有一个共同【tóng】的【de】特征【zhēng】:

都是不加边框的双玻组件!

之前就有运维单位反映:

他们负责【zé】运维的宁夏某电站用【yòng】的是不加边框的双玻【bō】组件,所有的组件都【dōu】不敢碰,一碰就爆掉【diào】。只能【néng】等着【zhe】组件自己【jǐ】爆,爆【bào】一块替【tì】换【huàn】一块。

从早期的薄【báo】膜【mó】双玻组件到后【hòu】来的晶硅双【shuāng】玻组件,不加边框的【de】双玻组件为【wéi】什么容易【yì】发生【shēng】玻璃自【zì】爆呢?对这一问【wèn】题进行了初步【bù】的探讨。

一、不加边框双玻组件的优点

2015年开始,光伏项目的投资逐【zhú】渐从西北【běi】地区转移【yí】到东南部沿海地区,PID现象引【yǐn】起【qǐ】业内的关注。

什么是PID效应(详见【jiàn】:热词“PID效应”,你怎【zěn】么理【lǐ】解? )?

多个(例如现在常用的是22个)光伏组件串联之后,处于组串末端的【de】光伏组【zǔ】件的【de】工【gōng】作电压会比较高(400V~900 V之间【jiān】),且【qiě】组件边【biān】框一般都【dōu】是接地【dì】的(电压为0V)。因此【cǐ】,高压【yā】组件的电池【chí】片和地面之【zhī】间有【yǒu】可【kě】能会形成电流,此电流【liú】称为漏电流,使玻【bō】璃种的钠离子【zǐ】迁徙而影响组【zǔ】件输出功率,造成大面积功率损失。

       PID效应造成的组件失效

为【wéi】了解决PID效应,不加边框的【de】双玻应运【yùn】而生。大家发现这类组【zǔ】件【jiàn】的优点主要有【yǒu】以下【xià】四点:

1)很好的解决PID效应

由于无边框,所以就不会产生漏电流,也就不会发生PID效应。

       2)组件前后受力均匀,电池片不容易发生隐裂

3)底部不容易积灰

由于【yú】光伏组【zǔ】件的下边【biān】缘【yuán】没有边【biān】框的遮挡,灰【huī】尘能很好的滑落【luò】,组件下变换不会形成积灰带【dài】。

       4)大幅节省成本

据介绍,目前一张60片光伏组【zǔ】件的封【fēng】装成本,大约为180元。由于近期【qī】铝材价格【gé】上涨,边框的成【chéng】本约为60元/张【zhāng】。即【jí】使按照300W高【gāo】效perc组【zǔ】件考虑,60元的边框成本均【jun1】摊下来,大约0.2元/W。

在目前市场行情不好的情况下,光伏组【zǔ】件【jiàn】企业之间的投标价格竞争【zhēng】,都【dōu】是【shì】几厘几厘的拼【pīn】。去掉边【biān】框就能剩下【xià】0.2元/W,价格竞【jìng】争力【lì】大幅增加!

二、不加边框双玻组件为何容易自爆?

不加边框的双玻组件为什么容易发生玻璃自爆呢?

大家讨论后认【rèn】为【wéi】造成这一现象的主【zhǔ】要是以下三个【gè】原因:层压应力不均匀、使【shǐ】用过程中的热【rè】应力和【hé】机械【xiè】应力不均匀。

1)层压应力不均匀

很多【duō】双玻【bō】组件玻璃的自爆都是沿着汇流带破【pò】损的。有【yǒu】研究【jiū】认为,层压【yā】过程中,汇流带处的层压应【yīng】力【lì】不均匀。在后期运【yùn】行过程中,如果长期受到不均匀力,就【jiù】很【hěn】容【róng】易发【fā】生自爆。

2)机械应力不均匀

目前【qián】,组件【jiàn】的【de】安装方式【shì】主要有两种:螺栓安装【zhuāng】和夹【jiá】具安装。不加边框双玻组件肯定都是采用夹具【jù】安装的【de】方式。

由【yóu】于铝这种金属具【jù】有很好的延【yán】展性,组件如果【guǒ】加【jiā】铝边框,当组件受【shòu】到【dào】较大的风荷载、雪荷载时,夹具处受【shòu】到【dào】很大的机械应力【lì】。夹具通过铝边框,将受到机械应力均匀的传导到整个【gè】组件,整张组件【jiàn】受力【lì】相【xiàng】对均匀。

而不加铝边框【kuàng】时,由于【yú】玻璃的【de】延展性无法【fǎ】与铝【lǚ】相比【bǐ】拟,不能【néng】很好的将所受机械应【yīng】力进行传导,所以受力最【zuì】大的就是与夹具接触处【chù】的玻【bō】璃边缘【yuán】。

因此,日【rì】积月累之【zhī】下,与【yǔ】夹具接触的玻璃长期受到不【bú】均匀应力,非【fēi】常容【róng】易发生破裂

3)热应力不均匀

玻璃的导热性能不如普【pǔ】通背【bèi】板。光伏【fú】组件【jiàn】长期受到强光的照【zhào】射。在【zài】一些地方,昼夜温差【chà】大,从而造成双玻组【zǔ】件受到的【de】热【rè】应【yīng】力格外大。

要避免热胀冷【lěng】缩【suō】,造【zào】成【chéng】的热应力对玻【bō】璃破坏,最好的方法是对组【zǔ】件玻璃进【jìn】行钢化。钢化玻璃【lí】应对热应力的性【xìng】能要【yào】远【yuǎn】好于普通玻璃。

普通的【de】光伏组件,前【qián】板3.2mm钢化玻璃,能很【hěn】好解【jiě】决【jué】热应力带来的【de】问题;

而双玻组【zǔ】件,由于玻【bō】璃重【chóng】量远高于普通背板,为了减少组件的重【chóng】量,降【jiàng】低安装【zhuāng】的难【nán】度,双玻【bō】组件普【pǔ】遍【biàn】上下【xià】两层【céng】均【jun1】采用了【le】2.5mm的玻璃。而2.5mm的玻璃是无法全钢化的,只能半钢化。半钢化玻【bō】璃长期在【zài】热应力的影响下,很【hěn】容易发生自爆。

三、如何避免组件自爆?

解【jiě】决【jué】热应力需要用全钢化玻【bō】璃,即将双玻组件的上【shàng】下层【céng】玻璃都做到3mm。这样一是会增加【jiā】成【chéng】本,二是会增加安【ān】装过程的难度。

解决机械应力需要加边框,则组件成本直接增加0.2元/W。

双【shuāng】面组件能【néng】大幅提高组件的【de】综合转换效率,个人十分看好双面【miàn】组【zǔ】件的未【wèi】来应用。以领跑者为代表,未【wèi】来【lái】双面组件的应【yīng】用量越来越【yuè】大。

毫无疑问,双面组【zǔ】件肯定【dìng】都是双玻组件。如【rú】果不【bú】加边框【kuàng】的双玻组件自爆问【wèn】题得【dé】不到解决,未来双面组【zǔ】件【jiàn】会不会【huì】也大面积的出问题【tí】?

由于了解的项目【mù】案例有限【xiàn】,不确定“不加边框的双玻【bō】组件【jiàn】容易【yì】自爆”是个别几个【gè】案例还是普遍现象。