杜邦是一個(gè)做材料的公司，在光伏行業(yè)有超過(guò)40年的經(jīng)驗，一直不斷的在堅持去幫助光伏去提高效率，延長(cháng)它的使用效率和可靠性，從而幫新能源客戶(hù)提高投資回報。

　　

　　2018年7月9日，2018光伏領(lǐng)袖峰會(huì )˙黃山光伏大會(huì )二十年紀念論壇在黃山新華聯(lián)豪生大酒店舉辦，一起光伏APP對論壇進(jìn)行直播。杜邦光伏與先進(jìn)材料技術(shù)經(jīng)理胡紅杰介紹了中國最美分布式光伏式電站。
 

　　
 

　　以下為發(fā)言實(shí)錄：

　　

　　杜邦光伏與先進(jìn)材料技術(shù)經(jīng)理胡紅杰：各位專(zhuān)家，老師，同仁大家好，我是來(lái)自杜邦胡紅杰，今天很高興有機會(huì )跟大家分享一些我們的見(jiàn)解和過(guò)去幾年的研究的內容。

　　

　　其實(shí)今天是一個(gè)質(zhì)量的論壇，其實(shí)杜邦尤其重視質(zhì)量，尤其是這兩年特殊階段。讓我想起幾年前剛剛入行時(shí)，有非常多的一些新的材料，質(zhì)量不好的材料進(jìn)入市場(chǎng)，發(fā)現很多問(wèn)題，現在又是我們行業(yè)承壓的情況，我們一定不能讓這種情況再次發(fā)生。所以，我們在不斷的加強對高質(zhì)量的呼吁，在降本的時(shí)候，不能去犧牲材料的質(zhì)量和組件的質(zhì)量和電力質(zhì)量。

　　

　　杜邦這里有一個(gè)簡(jiǎn)單介紹，杜邦是一個(gè)做材料的公司，在光伏行業(yè)有超過(guò)40年的經(jīng)驗，我們是一直不斷的在堅持去幫助光伏去提高效率，延長(cháng)它的使用效率和可靠性，從而幫新能源客戶(hù)提高投資回報。

　　

　　在光伏行業(yè)里，杜邦有三個(gè)系列產(chǎn)品。

　　

　　第一個(gè)是SOLAMET，是導電的。這個(gè)主要用在電池表面，這個(gè)材料主要是電池不斷提高它的效率。

　　

　　第二個(gè)產(chǎn)品是TEDLAR，是用于背板材料。這個(gè)主要幫助組件提高它的長(cháng)期可靠性，減少功率的衰減。這個(gè)材料在行業(yè)里唯一具有25年或者30年以上的實(shí)際使用經(jīng)驗的產(chǎn)品。其他的所有背板材料，在這個(gè)行業(yè)里使用時(shí)間都是十幾年。那這樣意味著(zhù)什么？意味著(zhù)對于光伏行業(yè)25年的一個(gè)應用要求，在戶(hù)外利用時(shí)間也就是只有幾年時(shí)間，依靠我們現在監測質(zhì)量標準不夠的，我們知道現在監測跟實(shí)際使用沒(méi)有直接關(guān)聯(lián)的。還有一個(gè)新的東西，就是硅膠。這個(gè)是一個(gè)系列，有結構膠，封裝膠。我對我們在封裝領(lǐng)域有一些比較大的增值。同樣的，這個(gè)材料也是去幫助組件提高長(cháng)期可靠性。

　　

　　我想開(kāi)始，就是大概介紹一下，過(guò)去幾年做的一些戶(hù)外實(shí)證研究的一些內容，對光伏電站來(lái)說(shuō)，實(shí)證研究是最準確，最終極的研究方案。在過(guò)去幾年，做了很多的戶(hù)外實(shí)證研究，大概做了300個(gè)光伏電站，超過(guò)1GW組件分析，從使用的最終的結果來(lái)看，就是對于1GW統計結果來(lái)看，我們統計了這些不同的零部件，大概1個(gè)多GW組件當中，其中77.7%沒(méi)有看到問(wèn)題，表現還不錯的，還有22.3%組件存在或多或少的外觀(guān)缺陷，包括電池連接有12%，還有背板9.5%，這兩個(gè)基本上占到缺陷當中的絕大部分。對于組件來(lái)說(shuō)，電池和背板是其中影響它系統功能最重要的因素，對于組件層面來(lái)講。

　　

　　我們統計了不同氣侯條件下材料失效率，我們如果只看右邊這張圖，左邊這個(gè)圖是包括了一些基礎部分，包括電池還有電連接，如果只看右邊是高分子材料和背板和封裝來(lái)看，它的失效率跟氣侯有比較好相關(guān)性。也就是說(shuō)我們氣侯越嚴苛，比如干熱地區，和濕熱地區，溫和地區，背板和封裝失效率呈現越低的趨勢。這是跟環(huán)境相關(guān)的，一個(gè)重要的就是溫度，還有紫外線(xiàn)。這個(gè)跟我們理解是一致的。

　　

　　再有看到了屋頂電站和地面電站的失效率對比，屋頂上面看起來(lái)數量不大，做了19兆瓦。地面電量有200多個(gè)電站，統計下來(lái)看，屋頂電站，對背板失效率達到了22%，那對于地面電站只有9%點(diǎn)多，這是有非常大區別。那很多人會(huì )覺(jué)得，我屋頂電站通常是相對比較溫和地方，屋頂長(cháng)是比較適合人去的，氣侯還是可以的。為什么背板材料失效率這么高呢？而且剛才我們講了，這個(gè)材料失效率跟技術(shù)有很多相關(guān)性，這里面有一個(gè)非常重要因素。第一個(gè)就是對于屋頂電站來(lái)說(shuō)，它的運行的溫度比地面電站的溫度高，可能要高15度左右，至少。這是非常大影響。因為溫度帶來(lái)了熱軟化，是非常重要的一個(gè)影響因素。這是一方面。其實(shí)，另一方面，我們這里面沒(méi)有寫(xiě)出來(lái)的就是屋頂電量和地面電站用的材料變化很大，很多人屋頂電站，一個(gè)氣侯條件比較吻合，另外做屋頂電站的人他的話(huà)語(yǔ)權沒(méi)有做大。這個(gè)就是很多材料失效率遠遠比地面高的，所以會(huì )呈現這樣結果。

　　

　　我們同樣把材料的這個(gè)使用年限，不同材料的類(lèi)型，以及失效率，我們畫(huà)了一個(gè)圖。這里面通過(guò)不同顏色的幾個(gè)柱子來(lái)看，這幾種背板材料，隨著(zhù)使用年限的增加，這里面很多的材料，它的失效率全都是隨著(zhù)使用年限增加快速增加，這是一個(gè)趨勢。這是材料可靠性的差異。不考慮材料使用年限，考慮材料類(lèi)型和失效率做一個(gè)表格，這是也是非常明顯的趨勢；

　　

　　聚酯背板失效率達到3.4，尼龍背板失效率45.7%，玻璃背板是12.8%，TEDLAR失效率0.06，這個(gè)沒(méi)有把整體使用年限放將取，如果放進(jìn)去，TEDLAD年限是最高的，平均時(shí)間可以達到5年以上，這是從材料角度，我們可以看到不同背板材料失效率非常大，你選作材料，可能質(zhì)量就是功虧一簣的，雖然你在其他方面做了很多努力。

　　

　　TEDLAR背板使用案例非常多，而且用的時(shí)間很長(cháng)的。這是八幾年安裝的，九幾年安裝的?，F在功率衰減仍然保持得非常低。這是仍然處在非常好的發(fā)電狀態(tài)，這里有很多我們國內，還有國外一些實(shí)際的案例。其實(shí)在三年之前，2015年之前我們學(xué)會(huì )尋找中國最美麗勞動(dòng)組件，也加入這個(gè)活動(dòng)當中，就是很多行業(yè)專(zhuān)家，王老師，我們跑了很多的地方。包括已經(jīng)嚴苛的地區。包括青海、新疆、西藏，我們都去了非常多的地方，包括海南。在這里面，也看到了，通過(guò)這個(gè)活動(dòng)，這個(gè)活動(dòng)有最大的初衷要給這個(gè)行業(yè)樹(shù)立信心，要給相關(guān)主管部門(mén)樹(shù)立信心，就是光伏的組件通過(guò)合理的選才和合理設計可以達到長(cháng)期的可靠性，到很好的輸出。但是，我們也在這個(gè)活動(dòng)中看到，這些很老的、20年以上的組件使用材料就是TEDLAR的背板，這些背板有非常好外觀(guān)的表現和性能表現，通過(guò)最美老組件，我們發(fā)現了TEDLAR可靠的性。這個(gè)活動(dòng)我們今年又了一個(gè)進(jìn)一步延伸，這次我們做了最美分布式。我們這個(gè)活動(dòng)會(huì )繼續進(jìn)一步觀(guān)察分布式材料對電站的有一些比較好的東西。

　　

　　當然說(shuō)了這么多，現在遇到一些問(wèn)題：背板是小的材料，但是卻發(fā)生在一些問(wèn)題會(huì )影響到整個(gè)行業(yè)大的發(fā)展。比如說(shuō)聚酰胺背板，它現在全世界范圍內存量大概10個(gè)GW，這其中有非常大的比例已經(jīng)造成了非常嚴重的開(kāi)裂。這兩張圖，不夠清晰。如果我們去過(guò)相關(guān)電站看過(guò)，非常觸目驚心的。這個(gè)裂紋由很多焊帶形成，每一條焊帶形成一個(gè)裂紋。這里材料失效以后，是影響到運維人員的安全性，這個(gè)時(shí)候不談功率怎么樣，收益率怎么樣，這個(gè)我們不要談，因為人的安全是第一位的。但是在這個(gè)情況下，這個(gè)很多的組件全都是相對比較一線(xiàn)生產(chǎn)的，這些材料也是比較知名廠(chǎng)商做的。同樣這些組件有非常齊全的第三方認證，仍然在戶(hù)外使用，很多三四年，五六年出現大力量開(kāi)裂。這里面面臨很多的訴訟和索賠?，F在仍然沒(méi)有解決。這個(gè)也給我們杜邦提了一個(gè)醒。

　　

　　另外一種材料就是PET材料，這個(gè)背板材料也是全世界很多地方發(fā)生過(guò)很多比較嚴重的事情。它的失效有外層的原因，它整個(gè)外層開(kāi)裂。同時(shí)絕緣系統，整個(gè)背板就是沒(méi)有有效的絕緣。還有一個(gè)內層，因為是一個(gè)PET結構類(lèi)型，這個(gè)內層背板失效的時(shí)候，肉眼不太容易觀(guān)察到，如果打上一個(gè)背光的時(shí)候看起來(lái)很明顯。內層失效以后導致什么樣問(wèn)題？這個(gè)電流會(huì )通過(guò)這個(gè)電池片，通過(guò)開(kāi)裂間隙產(chǎn)生一個(gè)電流，這也是一個(gè)問(wèn)題。這同樣對我們行業(yè)造成非常大的影響，相關(guān)的背板廠(chǎng)可以關(guān)閉自己光伏的業(yè)務(wù)。最終買(mǎi)單還是我們用戶(hù)。

　　

　　其次，就是其他一些背板材料，比如PVDF材料，這個(gè)PVDF也出現了明顯的開(kāi)裂。它會(huì )先形成縱向裂紋，就是我們組件長(cháng)的方向，然后裂紋逐漸擴展，變成長(cháng)的裂紋。然后導致整個(gè)薄膜整個(gè)脫裂。

　　

　　其實(shí)說(shuō)，從材料角度來(lái)說(shuō)，這種情況出現，有一個(gè)必然的內在的影響因素。就是這個(gè)材料在橫向有一個(gè)普通缺陷，就是橫向非常的脆弱，機械性能非常差，所以這個(gè)系統當中我們可以通過(guò)很多不同的實(shí)驗驗證這個(gè)弱點(diǎn)。比如我們通過(guò)紫外線(xiàn)，UVA軟化，通過(guò)耐溫實(shí)驗，處在70度烘箱當中放幾百小時(shí)，也可以通過(guò)高溫高壓的，高濕實(shí)驗測試這些背板材料。上面這個(gè)圖是我們嘗試達到不同主流PVDF的薄膜。我們發(fā)現這些材料無(wú)一例外失效率降到5%以下，就是這個(gè)完成變脆弱了。下面這個(gè)圖是PVF，做完這個(gè)，我們其實(shí)做了非常好的實(shí)驗，斷裂性是非常穩定。這是這種材料在橫向最大區別。這是為什么在戶(hù)外開(kāi)裂的時(shí)候，PVDF是全部橫向開(kāi)裂，這是沒(méi)有辦法改進(jìn)的。

　　

　　所以這個(gè)基礎上，在去思考在戶(hù)外看看一些失效模式，行業(yè)面臨的問(wèn)題。目前的方法是不夠的，我們怎么設計一些方法，更好的模擬戶(hù)外的失效，預測一些新的材料在戶(hù)外能不能有好的表現，通過(guò)這幾年不斷反饋研究，總結出了濕熱老化、紫外老化，我們在一起做測試，讓組件經(jīng)歷了幾個(gè)主要的因素考驗。我們做這個(gè)訓練，那個(gè)做那個(gè)測試，很多單向測試就拿到證書(shū)，現在我們IEC標準當中有一個(gè)跟戶(hù)外最大區別，現在IEC標委會(huì )議意識到這個(gè)問(wèn)題。所以開(kāi)發(fā)要通過(guò)綜合環(huán)境的方式改進(jìn)。當然這個(gè)工作需要一點(diǎn)時(shí)間完成，我們作為材料方，可以提供一些思路讓大家參考，我們通過(guò)這樣方法設計，要通過(guò)一些標準、研究數據，也不能過(guò)多設計，算多了也不好。把這樣一個(gè)一些已經(jīng)知道會(huì )失效的背板和不會(huì )失效的背板，我們看到聚酰胺，他在戶(hù)外有大規模的失效，也模擬它的失效，而且失效模式也類(lèi)似。PVDF，形成了很多的裂紋。在實(shí)驗室當中，上面，中間這個(gè)圖我們看到它形成大量縱向的裂紋。對于PED，這是我們戶(hù)外看到很多發(fā)黃的現象，這是跟戶(hù)外都有一個(gè)比較明顯的相關(guān)性。我們這個(gè)方法是對的，能夠通過(guò)這個(gè)方法達到戶(hù)外比較好的關(guān)聯(lián)性。

　　

　　還有這個(gè)實(shí)驗方法得到越來(lái)越認可，我們看到很多第三方他們已經(jīng)在依據我們這種類(lèi)似方法開(kāi)展一些組件的評估和測試。DNV-GL是一個(gè)公司會(huì )跟很多金融機構，提供一些策略報告，證明我們這個(gè)組件效果好不好。來(lái)評價(jià)可融資性。從市場(chǎng)上逆匿名購買(mǎi)一些專(zhuān)業(yè)化組件，通過(guò)他自己的測試，他同樣用序列化的思路，他看到了我們這種PVDF縱向形成開(kāi)裂。而且這種開(kāi)裂也是跟焊帶有關(guān)，過(guò)去幾年我們不斷的組件當中增多，這種過(guò)程當中我們要加厚我們焊帶，減少電阻增大。這其實(shí)有非常大影響。在焊帶處頂起越來(lái)越明顯。對于很多材料來(lái)說(shuō)，可靠性，不夠的話(huà)很容易形成開(kāi)裂。比如PVD在橫向的性能比較弱。這種趨勢非常明顯。我們無(wú)論在實(shí)驗室和戶(hù)外都有觀(guān)察到這個(gè)現象。

　　

　　第二部分，我想大概介紹一下雙面組件，其實(shí)非常熱的話(huà)題。很多人都是在做雙面電池，雙面組件。那么雙面組件，它的優(yōu)勢是明顯，能夠增加發(fā)電量，當然，這個(gè)也有非常多說(shuō)法，比較保守的是在5-10%這樣范圍。因為，它的影響因素很多，包括設計，安裝高度，還有地面一些反射率，均勻度。有很多這樣影響因素，我們有把一些，通過(guò)一些文獻，我們看了很多這種研究，當然這個(gè)因為廠(chǎng)家會(huì )做傾向性結果。我們有偏學(xué)術(shù)的。假如我們在相對一個(gè)比較合理的，我安裝高度是0.5米，我的反射率是水泥和沙地，在10-20%反射率角度范圍，增益是5-10是正常的需要更高就要有更高投入。

　　

　　我們現在做雙面組件是在一個(gè)初期階段，我們這里有很多的擔憂(yōu)和憂(yōu)慮。比如我們現在基本上大部分采用雙玻結構，因為之前沒(méi)有透明背板，或者可靠性的材料用雙玻結構有很多問(wèn)題，它很脆。有破裂風(fēng)險，非常高。還有安裝不方便，不易彎曲，還有運行溫度也不高。還有可融資性評估低。因為缺少對背面增益有多少權威的標準的評價(jià)方法。所以對于這個(gè)很多銀行，沒(méi)有辦法針對背面考慮進(jìn)去，對于這個(gè)問(wèn)題，還沒(méi)有完全解決。

　　

　　對于雙玻來(lái)說(shuō)，無(wú)論在使用過(guò)程當中還是生產(chǎn)過(guò)程當中，這兩端，都存在問(wèn)題，有很多問(wèn)題需要解決的。我想這個(gè)問(wèn)題，不管生產(chǎn)，組件使用企業(yè)還是電站企業(yè)，有很多感同身受。也就是說(shuō)在生產(chǎn)端，是需要工藝改變。改變我們傳統使用功率，所以略有影響。大概降低1%左右，第二個(gè)需要我們對設備改造，這個(gè)意味著(zhù)度電成本的投入。再有我們雙玻組件，雙玻組件應該使用硅膠的封裝系統，這樣帶來(lái)更多材料的成本的增加。再有就是我們增加工藝，也需要降低它的生產(chǎn)效益。這些其實(shí)都是可以量化，對成本的提高。

　　

　　在使用端，雙玻組件會(huì )比普通的組件重20%-30%，這是在運輸成本的增加。同樣的，我們在運輸過(guò)程當中，它的破壞率也很高。然后，就是這個(gè)組件容易彎曲，變形。玻璃的自重可以把組件壓彎。還有安裝成本方面，人工成本很高。費時(shí)。還有跟蹤系統，意味著(zhù)我們能耗變高，失效率，這個(gè)我們在電站當中看到很多雙面的系統，故障率很高。還有用雙玻組件，要把里面封裝材料釋放出來(lái)，造成內部的服飾和脫層。還有運行溫度高會(huì )影響發(fā)電量。后面有一些相對比較粗糙的組件，更細節的還有大量的數據。

　　

　　我們生產(chǎn)端，運輸、安裝破碎率，組件彎曲，變形，安裝耗時(shí)，人工成本，搬運成本。在這樣很多問(wèn)題不斷存在和困擾著(zhù)我們行業(yè)的時(shí)候，我們現在了一個(gè)透明的薄膜，以及透明背板出來(lái)以后，在這個(gè)行業(yè)引起非常大影響。雙玻業(yè)面臨一些問(wèn)題，我們這個(gè)透明薄膜在戶(hù)外，我們很早就已經(jīng)做了。但是我覺(jué)得這還不夠，所以我們最近一兩年快馬加鞭進(jìn)行了非常多的研究和改進(jìn)。所以現在是全新的，它的可靠性，相對原來(lái)有非常大的提高。再有就是我們保持一個(gè)非常高的透光率，薄膜透光率能夠達到94%。跟現在的生產(chǎn)工藝和材料完全匹配，不是說(shuō)你用薄膜背板，不用做任何的改變。還有耐熱型也比較好，這個(gè)已經(jīng)在戶(hù)外用了十幾年了。運行得非常好。還有就是，它相對雙玻是輕的。還有它非?？煽?，容易安裝。

　　

　　這是杜邦透明PVF薄膜透光率，大于91%。我們也做了很多的耐紫外測，我們測到300KWH/M五。還有薄膜穩定性，色澤穩定性，表現非常好。沒(méi)有明顯的黃變，老化。

　　

　　還有我們測試機械性，我們做了300千瓦小時(shí)之外照射，我們發(fā)現跟初始相比，仍然幾乎沒(méi)有什么變化。有一個(gè)非常好的保持。保持率在140%。

　　

　　還有我們拿這個(gè)薄膜和背板做測，測了近300千瓦的，我們看到很多背板黃了，但是我們這個(gè)透明薄弱，下面這個(gè)做了3000KV紫外線(xiàn)，是有非常好的透明度，還有機械性能。

　　

　　那最后還有大概一兩頁(yè)，想介紹一下現在在這種情景下，有哪些關(guān)心，怎么降低度電成本。剛才講了很多這方面的思路，怎么樣解決，降低度電成本。我們有一個(gè)不太一樣的事情。我們怎么理解這個(gè)度電成本。我們這里做了一個(gè)簡(jiǎn)單的不太成熟的設想。假如我是是3.9毛是平價(jià)上網(wǎng)的電價(jià)，以我們現在，比如組件是2.8元，組件價(jià)格。那我需要把組件價(jià)格降低到1.8元。如果降1塊錢(qián)一瓦，才能到3.9毛的組件上網(wǎng)。這個(gè)價(jià)格對組件來(lái)說(shuō)還是非常大的，因為高于它的生產(chǎn)成本。短時(shí)間內不太可能實(shí)現的。如果我們現在把我們電站，我的使用壽命從25年延長(cháng)到35年。我給提供一個(gè)30年的工具保障，這是完全可以做到的。我們這個(gè)項目，我們在現在的看到用30年沒(méi)有問(wèn)題。其實(shí)，這是一個(gè)不同的思路，如果在電站設計和投資的時(shí)候，我們更注重它的可靠性，可靠性上面有一些略微的投資的增加，會(huì )大大幫助組件和電站使用壽命，這是一個(gè)思路。

　　

　　最后，做一個(gè)簡(jiǎn)單總結。我們杜邦是一個(gè)216年的企業(yè)，這個(gè)企業(yè)能夠不斷在這個(gè)行業(yè)里，一直以來(lái)堅持質(zhì)量創(chuàng )新，這是它生存根本。所以我們在做，希望光伏行業(yè)也一樣。希望對光伏行業(yè)做出一個(gè)百年的行業(yè)。我們企業(yè)能夠做百年企業(yè)。我們能夠所有的，有一些出色產(chǎn)品性，有可靠的質(zhì)量保證。就像我們一直在講，現在不斷的提高效率，我們每個(gè)人要領(lǐng)跑，效率提高，與此同時(shí)我們注重，要堅持可靠性，長(cháng)期可靠性。這是我們一直想對這個(gè)行業(yè)呼吁的。謝謝大家。