愛(ài)旭N型ABC抗隱裂“組合拳”，用“硬”實(shí)力捍衛高收益
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期：2024-08-09
核心提示：
追求技術(shù)極致創(chuàng )新的愛(ài)旭股份，已率先找到破解隱裂難題的關(guān)竅。
即便在光伏行業(yè)發(fā)展日臻成熟的今天，隱裂，仍是行業(yè)公認的光伏組件“隱形殺手”：晶硅電池脆弱易碎，生產(chǎn)、運輸、安裝、運維……任何一環(huán)的疏忽，都可能造成隱裂。一旦電池片出現隱裂，就可能造成發(fā)電量損失，嚴重時(shí)甚至會(huì )使隱裂處短路升溫，形成熱斑效應。在第三方專(zhuān)利庫HimmPat上，僅以“抗隱裂”為關(guān)鍵詞檢索到的光伏相關(guān)專(zhuān)利就多達219個(gè)，光伏企業(yè)為了應對隱裂問(wèn)題可謂絞盡腦汁。
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追求技術(shù)極致創(chuàng )新的愛(ài)旭股份，已率先找到破解隱裂難題的關(guān)竅。單面焊接技術(shù)、無(wú)銀金屬化涂布工藝、更優(yōu)的拉力設計，愛(ài)旭一套技術(shù)創(chuàng )新“組合拳”，極大降低了其N(xiāo)型ABC組件的隱裂風(fēng)險，有效減少了不可抗力造成的隱裂損失，為組件的高可靠性保駕護航。
擺脫“銀依賴(lài)”，組件更強韌
“為了光伏行業(yè)的可持續發(fā)展，去銀化是必然道路。”7月25日，中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì )主辦的“新型光伏金屬化產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng )新論壇”上，國電投新能源科技有限公司首席技術(shù)官王偉在演講中作出上述論斷。而愛(ài)旭N型ABC組件采用的“無(wú)銀金屬化涂布”技術(shù)，正是其抗隱裂性能的重要來(lái)源之一，在擺脫傳統工藝對銀的依賴(lài)的同時(shí)，與之相伴的隱裂風(fēng)險也迎刃而解。
長(cháng)期以來(lái)，銀都被光伏行業(yè)視作不可或缺的電極材料。傳統電池工藝在銀漿制備過(guò)程中摻入玻璃粉，制成的電池柵線(xiàn)與焊點(diǎn)是銀和玻璃粉的結合體，結構疏松不夠穩定，容易造成隱裂。愛(ài)旭N型ABC電池采用自有專(zhuān)利無(wú)銀技術(shù)，以純金屬銅柵綁定硅片，電池韌性和強度都得到了全面提升，抗隱裂能力也隨之增強。
此外，傳統工藝使用銀漿時(shí)需經(jīng)過(guò)燒結過(guò)程，會(huì )對電池硅片晶格造成一定損傷，這也使得本就脆弱的晶硅電池更易出現隱裂現象。而愛(ài)旭N型ABC電池采用的無(wú)銀金屬化涂布技術(shù)無(wú)需經(jīng)過(guò)高溫燒結，能夠保持硅片晶格完整，降低電池隱裂風(fēng)險。
不僅如此，愛(ài)旭無(wú)銀金屬化涂布設計在提升組件抗隱裂性能的同時(shí)，還有效降低了原先高昂的電池用銀成本，且確保了原材料的充沛供應。
統計顯示，全球范圍內光伏行業(yè)對銀的需求從2020年至今翻了一番，占到白銀總需求的20%。摩根士丹利在今年7月的一篇報告中指出，全球白銀市場(chǎng)已經(jīng)連續三年出現供應短缺；銀價(jià)也隨之高歌猛進(jìn)，今年5月COMEX白銀期貨價(jià)格一度較2024年初漲超30%。
在光伏電池非硅成本中，銀漿占比約35%，是非硅成本中占比最高的一項。無(wú)銀金屬化涂布技術(shù)不僅是減少隱裂風(fēng)險的良策，更是光伏行業(yè)探索可持續發(fā)展的新路。
“一”字型焊接，ABC電池邊緣“減負”
正如ABC（全背接觸）字面之意，愛(ài)旭N型ABC電池柵線(xiàn)均分布在背面，因此有別于傳統的“Z”字型串焊，愛(ài)旭N型ABC可采用“一”字型焊接技術(shù)，即正面無(wú)焊帶，電池互聯(lián)的所有焊帶均分布在電池片背面，并且位于同一水平面上。
傳統的“Z”字型串焊技術(shù)中，焊帶在電池片上下表面來(lái)回穿梭，對電池片的上下表面造成局域壓迫，在狹窄的空間內對電池片的邊緣施加多點(diǎn)單向壓力，增加了隱裂風(fēng)險，威脅組件的機械可靠性。而愛(ài)旭N型ABC組件的“一”字型焊接技術(shù)避免了電池片與焊帶在間隙處的正反面搭接，這種設計不僅不會(huì )對電池片的機械性能造成威脅，反而起到了共面綁定、應力分散的正向作用，降低了轉接處的裂片風(fēng)險，提升了組件的可靠性。
與此同時(shí)，愛(ài)旭N型ABC組件焊帶寬度達到1.2毫米，是市場(chǎng)上其他主流產(chǎn)品的4-6倍，焊接拉力分布更加均勻，遠優(yōu)于競品。一系列焊接技術(shù)的結合應用，使愛(ài)旭N型ABC組件可靠性大幅提高，更加游刃有余地應對各類(lèi)隱裂風(fēng)險。
“硬”實(shí)力經(jīng)得起考驗
愛(ài)旭N型ABC組件從技術(shù)與設計上攻克了大部分可能造成隱裂的隱患，面對外部沖擊的實(shí)際表現又如何呢？一旦沖擊過(guò)大發(fā)生隱裂，N型ABC組件相比其他傳統組件的發(fā)電損失又有多大差異？
為了更直觀(guān)地展現愛(ài)旭N型ABC組件的抗隱裂能力，愛(ài)旭專(zhuān)門(mén)在SNEC展臺上設立了單片電池沖擊性能測試，對不同產(chǎn)品的抗沖擊性能及受沖擊后的電流損失進(jìn)行對比。實(shí)驗中，在2公斤1.1米/秒的機械沖擊下，TOPCon電池片基本碎裂，電池片從沖擊處向四周大面積碎裂開(kāi)來(lái)，電流損失高達44.61%；而同樣條件下的N型ABC組件僅在遭受沖擊的接觸面處發(fā)生斷裂，電流損失降至16.48%，且涂布電極依然緊密地連接著(zhù)電池片，并未散亂。
圖1：抗沖擊性能對比測試
近年來(lái)極端天氣頻發(fā)，暴雨、暴雪、冰雹……為了模擬各種意外災害的影響，愛(ài)旭檢測中心采用機械載荷實(shí)驗設備，模擬極端情況下的應用場(chǎng)景。模擬風(fēng)雪實(shí)驗后的EL拍攝結果顯示，愛(ài)旭N型ABC組件載荷衰減和裂片率皆小于0.5%，裂片率遠低于傳統組件，電池彎曲強度高于傳統電池20%以上。
圖2：機械載荷試驗后組件性能對比
隱裂的風(fēng)險貫穿光伏組件由生產(chǎn)到運行的各個(gè)環(huán)節，組件的“生命”安全離不開(kāi)產(chǎn)業(yè)鏈各方共同保障，需要平穩運輸、規范安裝、科學(xué)運維，但最為關(guān)鍵的因素，仍是光伏組件自身的素質(zhì)。“打鐵還需自身硬”，持續提升技術(shù)工藝，向市場(chǎng)提供更加高效、穩定、可靠的產(chǎn)品，用每塊組件的過(guò)硬品質(zhì)為客戶(hù)創(chuàng )造更高投資價(jià)值，是光伏制造商贏(yíng)得市場(chǎng)青睞的必由之路。