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透明背板作為雙面組件的背面封裝方式之一已經(jīng)獲得了光伏行業(yè)的廣泛認可。憑借更輕的重量、更優(yōu)的發(fā)電性能、更低的BOS成本，透明背板雙面組件廣受客戶(hù)青睞，晶科swan、tiger系列透明背板雙面組件均已突破GW級銷(xiāo)量。

玻璃-透明背板和雙面雙玻究竟哪種產(chǎn)品設計更好？一直是行業(yè)內存在爭論的問(wèn)題。實(shí)際上，世界上并沒(méi)有完美的產(chǎn)品，無(wú)論是透明背板還是雙玻，都有其優(yōu)勢和劣勢。晶科基于兩種封裝方案的深入研究和長(cháng)期的戶(hù)外實(shí)證監測，將從多個(gè)角度對比雙面透明背板和雙面雙玻產(chǎn)品。

1. 重量

2019年以來(lái)，組件產(chǎn)品呈現多樣化，但產(chǎn)品是向著(zhù)更大尺寸、更高功率發(fā)展這一趨勢是十分明確的。隨著(zhù)組件尺寸的增大，組件重量勢必增加，而透明背板與雙玻相比能夠顯著(zhù)降低組件重量，且透明背板組件和雙玻組件的重量差異將隨著(zhù)組件尺寸的增加而增大。如下圖，對于158.75mm電池的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，透明背板雙面和雙面雙玻的重量差異為3.3kg，而當組件面積增大到2.7m² （未來(lái)產(chǎn)品根據行業(yè)功率上升趨勢推算），這一差異增加到6kg。對于大尺寸組件來(lái)說(shuō)，接近2.2m的長(cháng)度已經(jīng)給人工安裝帶來(lái)難度，再加上雙面雙玻組件較高的重量，將大大增加安裝操作的難度和成本。而采用透明背板，能使雙面組件重量在30kg左右，確保組件安裝的便捷和高效。

表1 不同尺寸組件的重量推算

圖1 不同封裝方式組件重量隨組件面積的變化

2. 力學(xué)性能

雙面透明背板組件正面是3.2mm的鋼化玻璃，與2.0mm的半鋼化玻璃相比，具有更強的應力承受能力和抗沖擊性能，因而對于有冰雹災害的地區，采用透明背板組件能夠降低組件毀損的風(fēng)險。而雙面雙玻組件由于具有對稱(chēng)結構，前后玻璃都對組件的載荷有貢獻，在風(fēng)載和動(dòng)態(tài)載荷測試中表現更優(yōu)，部分極高風(fēng)速超過(guò)2400Pa的地區，可以采用雙面雙玻帶框組件，采用透明背板組件的話(huà)需采取一些特殊的安裝方式或增加固定裝置。實(shí)際上，雪載5400Pa/風(fēng)載2400Pa的認證載荷已經(jīng)能夠滿(mǎn)足大部分電站設計的要求，因而在力學(xué)性能方面可以說(shuō)雙面透明背板和雙面雙?；境制?。

表2 雙面透明背板和雙面雙玻力學(xué)性能對比

3. 極端條件可靠性

雙玻組件一直以?xún)?yōu)良的阻水性著(zhù)稱(chēng)，在近海區域、水上項目等濕度較大的環(huán)境下，雙玻組件的風(fēng)險較低。晶科透明背板雙面采用雙面含氟背板搭配具有優(yōu)良阻水性的POE作為封裝方案，能夠有效保護電池背面不受水汽侵蝕。透明背板外層為杜邦的Tedlar薄膜，具有良好的抗老化、抗腐蝕性能，內層為具有一定厚度的含氟涂層，能夠阻擋紫外線(xiàn)，從而確保透明背板良好的抗老化性，在極端環(huán)境中保持優(yōu)異的機械性能。POE是分子鏈更穩定、分子鏈上無(wú)酸性基團的高分子材料，具有比EVA更優(yōu)的阻水性能。雙面含氟透明背板和POE這一搭配方案使得透明背板雙面組件在高達DH3000等加嚴可靠性測試中也有良好表現，衰減值在4%以?xún)取?/p>

圖2 雙面透明背板組件加嚴測試衰減值

對比雙面透明背板和雙面雙玻（晶科雙面雙玻也是采用POE作為封裝材料），在DH2000測試中，雙面透明背板衰減值比雙面雙玻略高，而PID192h測試中，雙面透明背板和雙面雙玻的衰減基本持平，正背面衰減都在4%以?xún)?。對于大部分地區來(lái)說(shuō)，雙面透明背板和雙面雙玻都能夠承受30年的濕熱及PID等對組件的影響，保持在較低衰減水平。只有在極端濕熱的條件下，雙面雙玻才更具優(yōu)勢。

圖3 雙面透明背板和雙面雙玻的DH2000和PID 192h衰減值對比

4. 抗紫外性能

透明背板和玻璃在紫外波段的透過(guò)率有明顯差異：玻璃的透過(guò)率為40%~50%，透明背板的透過(guò)率小于1%。由于雙面組件普遍采用高透POE，因而雙玻組件無(wú)法阻擋背面透射UV對背面封裝材料和電池的傷害，而透明背板能夠阻隔UV，從而能夠保護電池和封裝材料。如下圖所示，在戶(hù)外實(shí)測雙面雙玻組件的UV衰減是透明背板的一倍以上。在高紫外地區，雙面透明背板組件風(fēng)險更低。

圖4 透明背板和2.0玻璃在不同波段的透光率

圖5 雙面透明背板和雙面雙玻UV30kWh后衰減對比

5. 耐鹽堿性能

玻璃的主要成分是硅酸鹽，在堿性溶液中有一定的溶解性，在堿性環(huán)境中易被腐蝕形成白斑，難以清洗除去。而透明背板不懼鹽堿，在大棚、鹽堿地、農光互補項目中，透明背板組件風(fēng)險更低。

圖6 玻璃和透明背板耐鹽堿測試結果

6.耐磨性

玻璃是一種堅硬的無(wú)機材料，不懼風(fēng)沙磨損。透明背板外層是Tedlar膜，耐受50L以上落砂，可滿(mǎn)足沙漠區域30年以上風(fēng)沙磨損。

圖7 玻璃和透明背板耐磨性對比

7. 易清潔性能

晶科Swan透明背板雙面組件，背板外層采用透明PVF膜，具有優(yōu)異抗臟污性能，能降低在后期運維過(guò)程中背面清理等費用。組件戶(hù)外運行時(shí)，表面臟污一般分為三層結構，如圖8所示。

圖8 組件表面臟污結構圖

透明背板雙面組件背板表面為F基團，具有極高的電負性，其吸附的表面臟污以C層（主要是浮灰）為主，易于通過(guò)雨水沖刷和簡(jiǎn)單清洗除去，不容易積累，因而對背面發(fā)電影響不大。玻璃表面親水，在長(cháng)期戶(hù)外使用中，雙玻組件背面會(huì )有積灰與雨水混合干燥后形成的泥斑，而透明背板表面無(wú)明顯臟污，如圖9。

圖9 戶(hù)外積灰測試

透明背板表層是疏水性的Tedlar膜，水滴容易滾落從而帶走灰塵。而玻璃表面是親水的，水滴會(huì )鋪張，較難清洗。參照國標GB/T 9780-2005，對透明背板和玻璃表面的易清潔性能進(jìn)行檢測，如下圖。僅通過(guò)水流沖洗（流速0.3~0.5m/s）10s，透明背板表面的黏著(zhù)物被清洗干凈，而玻璃表面仍有較多殘留。

圖10 透明背板表面為疏水，玻璃表面親水

圖11 透明背板和玻璃清洗實(shí)驗對比

8. 發(fā)電性能

發(fā)電性能無(wú)疑是最為重要的性能之一。在4個(gè)不同的實(shí)證項目中，雙面透明背板組件都比雙面雙玻組件有更高的發(fā)電量，具體增益情況如下圖12。

圖12 雙面透明背板組件相比雙面雙玻的發(fā)電增益

將水泥-固定支架（P型）項目的每天輻照量和日均每瓦發(fā)電量數據進(jìn)行分析，可以看到在高輻照量的區域，透明背板的日均每瓦發(fā)電量要更高。通過(guò)擬合，也可以看到透明背板擬合函數的斜率更大，因而在高輻照時(shí)，透明背板和雙面雙玻的發(fā)電差異值將增大。透明背板發(fā)電量更高的原因在于透明背板具有更低的運行溫度。玻璃在3μm以上的紅外波段是不透過(guò)的，而透明背板能夠透過(guò)紅外，因而能夠通過(guò)紅外輻射進(jìn)行散熱。透明背板組件在散熱機理上更加完善，因而能夠具有更低的運行溫度。

圖13 透明背板組件和雙面雙玻的日均每瓦發(fā)電量和輻照量關(guān)系的對比

圖14 透明背板Tedlar膜在紅外波段的透過(guò)率

總結

從以上分析可以看出，雙面透明背板組件和雙面雙玻組件在各項性能方面各有千秋。通過(guò)雷達圖能夠幫助客戶(hù)更為綜合地評價(jià)這兩款產(chǎn)品以及其分別的適用場(chǎng)景。從下圖可以看到，雙面透明背板組件是一款“全能”的組件，各項性能都較為優(yōu)異。雙面雙玻在抗濕熱和力學(xué)性能方面更優(yōu)，但是抗UV、抗鹽堿、重量和易清洗方面與透明背板雙面差距較大，發(fā)電量方面也比透明背板雙面略微遜色。

圖15 雙面透明背板和雙面雙玻各項性能對比

綜合以上分析，晶科給出針對雙面透明背板組件和雙面雙玻組件的使用建議如下表：

表3 雙面透明背板和雙面雙玻使用建議