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纪振双:浅谈叠瓦组件的显在劣势及技能成熟度
【字体: 】  日期:19-12-10  来路:来自网络  热度:

叠瓦作为一种平台性的组件制造技能,批量使用后,不断遭到专利方面的困扰,牢靠性方面的质疑声响也较多。虽然云云,凭仗其在组件服从提拔方面的比拟劣势,近两年来,叠瓦仍出现出较为微弱的增长势头。2018年环球叠瓦组件出货量在1GW左右;2019年前10个月,不完全统计,叠瓦组件出货量已超越1.5GW。

为顺应市场需求,自2016年开端,鉴衡认证中央推出了“领跑者”先辈技能产物认证制度。有别于惯例产物认证,该项制度将“技能成熟度”作为一项紧张的评价目标。此前,对技能成熟度的评审,针对的是制造端,次要包罗以下方面的评审:设计判定和定型的过度性、制造进程的工艺成熟度、目的服从掷中率、不良品率及技能的隐性危害等。近期,针对高效组件使用进程呈现的题目,以及国度认监委增强事中、预先羁系的总体要求,鉴衡认证中央针对性地展开了认证产物使用结果的证后评价任务。

本文以叠瓦组件为例

事例性地阐明认证产物证后评价的根本思绪

一、叠瓦组件的比拟劣势

依据消费厂家声称的技能劣势,归结起来,叠瓦组件次要有以下特点:

更高服从;

与现有电池和组件消费线的兼容性较强;

依据需求,可更为灵敏地调解组件的版式和巨细;

无效低落遮挡和隐裂对组件的功能影响。

以下为依据鉴衡在产物认证及电站检测进程获取的数据和信息,针对企业声称的劣势,给出的评价后果▼

1)组件服从

叠瓦组件的最大特点是将电池主栅置于电池的叠层之间,且电池间无横向间距,见图1。此种设计可以添加组件的无效受光面积,进而低落电池和组件间的服从差,提拔组件服从。

图2为依据鉴衡认证进程的检测后果,从4家企业各选取一款典范叠瓦组件,给出的电池和组件服从差及组件与电池总面积的添加率。

注:电池与组件服从差、组件面积添加率辨别按以下公式盘算:

电池与组件服从差 = 抽检批投用电池样件服从均值—抽检批样本组件服从均值;

组件面积添加率 =(组件面积—电池总面积)/组件面积。从图2可以看出,与惯例组件相比,叠瓦组件面积添加率低落7.8% 左右,与实际盘算值(假定主栅焊带宽度为1mm,电池横向间距为1.5mm)根本相称;服从差增加0.9%左右,即接纳异样服从的电池,组件服从可以提拔0.9%,以服从为19%的310W组件为例,与有些厂家声称的功率添加15W根本分歧。

2)产线兼容性

叠瓦组件用电池的消费与现有产线具有完全的兼容性。组件消费需求添加或调解某些工艺关键,见图3。

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图中红框内为新增或需求调解的工艺关键,其他为惯例组件兼容性工艺关键。总体看,叠瓦组件大局部工艺关键与现有产线具有兼容性。需求提示的是,红框内的工艺,差别组件消费企业配备和工艺控制程度纷歧样,并招致产物运用功能及牢靠性程度差别较大。

3)组件版式和尺寸

现在,市道市情上惯例组件有2种根本版型,60型和72型。叠瓦组件已打破原有的版型设计,除60和72扩展型,又呈现了准78型。表1为3个企业典范版型的示例。

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从表中可以看出,由于电池尺寸变小,依据差别使用场景,可以更为灵敏地调解单块组件的电池数目和组件尺寸。需求提示的是:现在电池和组件的形状尺寸,包罗电学参数,过于芜杂,亟待标准。

4)遮挡影响图4为依据消费厂家声称劣势,给出的叠瓦与惯例组件电路构造及遮挡影响表示图。

图4. 电路构造与遮挡影响表示图依据鉴衡的监测后果,实践使用中,差别遮挡条件下,叠瓦组件作用结果不尽相反。图5为两种典范的遮挡条件图示。在图中所示的两种遮挡条件下,与惯例组件相比,A条件下,叠瓦组件对低落遮挡影响的作用不分明;B条件下,叠瓦组件在低落遮挡影响方面,作用分明。图5. 差别遮挡条件图示

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以对组串级功能影响为评价单位,总体看,实践使用中,存在组件或组串级遮挡时,结果不分明;存在电池或电池串级遮挡时,叠瓦组件在低落遮挡影响方面,结果分明。

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比照叠瓦组件与惯例组件的电路构造,实际上也能对上述景象做出表明。

5)隐裂影响

图6为惯例组件,无分明缺陷与存在破裂片组件电学参数的示例性比照;图7为叠瓦组件,无分明缺陷与存在破裂片组件电学参数的示例性比照。

从图6、图7中的两组数据比照看,对惯例组件,存在较为严峻的破裂片刻,Vmp、Imp、Pmp均明显低落;对叠瓦组件,存在较为严峻的破裂片刻,Vmp、Imp、Pmp的降幅分明低于惯例组件,阐明叠瓦组件可以无效低落隐裂(破裂)对功能的影响。比照叠瓦组件与惯例组件的电路构造,实际上也能对上述景象做出表明。

二、叠瓦组件的技能成熟度

图8为产物生命周期规律图示。现在,已有多家组件企业量产叠瓦组件,环球出货量已靠近组件总出货量的2%。总体判别,叠瓦组件尚处于导入期到生长期的过渡阶段。此阶段需求进一步进步产物质量,特殊是牢靠性;过度低落与惯例组件的价差,进步性价比;进一步理清产物市场定位。总体判别:上述题目处理得好,会走出图8中“A”走势;处理得欠好,不扫除“B”或“C”走势的能够。

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图8.产物生命周期图示

1)需求注重的使用质量题目

图9为在投运一段日期的电站中,抽检叠瓦组件中存在的典范EL缺陷图例。

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图9. 叠瓦组件典范EL缺陷图

中给出的4种缺陷方式,全部为叠瓦组件因电气衔接方法的改动容易发生的缺陷。从对组件功能的影响水平看,A类缺陷的影响较小;B类缺陷有肯定影响,会招致组件Vmp降落;C类缺陷有较大影响,会招致组件Isc上升,Imp降落;D类缺陷有严峻影响。别的,某些缺陷,会招致严峻的热斑,见图10。

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图10. 外部质量招致的热斑图示

从使用状况看,差别厂家供给的叠瓦组件,呈现的缺陷范例和水平有较大差别。有的厂家供给的组件,如隆基乐叶,抽检组件中并未发明对组件功能有较大影响的缺陷;有的厂家供给的组件,存在对组件功能有较大影响的缺陷,且缺陷比例在不行承受的程度。阐明差别厂家叠瓦组件的技能成熟度存在较大差别,有的已根本具有大批量供货的条件;有的尚存在需求进一步处理的技能质量题目。

2)需求思索的制程质量题目

叠瓦组件将电池间衔接方法由焊带焊接改为导电胶衔接。总体看,另有需求进一步研讨息争决的题目,特殊是导电胶粘结剂和导电粒子的选择及粘结工艺控制,包罗返修工艺的选择。追溯某些运用进程中所发明缺陷的招致缘由,可以归结为电池间衔接技能不敷成熟或制程质量控制不妥等。

现在,可供选择的导电胶粘结剂次要有丙稀酸、无机硅、无机氟、环氧树脂等4种,导电粒子有纯银和银包铜两种。差别范例的导电胶在工艺功能、粘结功能、低温和高温功能、固化速率、耐候性、可返修性等方面存在较大差别,有须要针对组件临时运转的需求,将牢靠性放在首位,同时统筹经济性来选择适合的导电胶。别的,现在的粘结工艺有点胶和印刷两种方法,差别企业的主动化程不尽相反,也需求从质量和工艺控制分歧性的角度,研讨并处理工艺控制中存在的题目,包罗进步设置装备摆设的主动化水平。在返修方面,现在的返修工艺有两种,一种是部分改换题目点的电池,另一种是接纳桥接的方法,需求夸大的是,无论接纳哪种工艺,均需包管返修组件的电学参数满意要求。

三、结语

叠瓦组件的功能劣势比拟分明,需求处理的题目异样突出。从投放日期和市场占比看,叠瓦组件尚处于起步阶段,各厂家需求抱着“庇护”的心态,注重并处理产物制造和运用中呈现的题目,逐渐消除业内的疑虑,严防“一个老鼠坏一锅粥”状况的发作

 
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