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上周，世紀(jì)新能源網(wǎng)發(fā)布了一篇《組件不是洪水猛獸 不用談虎色變》的原創(chuàng)文章，反響強(qiáng)烈，后臺(tái)留言踴躍，贊成者有之，反對(duì)者有之，冷嘲熱諷者有之，補(bǔ)充觀點(diǎn)者也有之。有人留言表示，相比于晶硅組件，雙玻組件就幾乎沒有隱裂。
“組件隱裂是個(gè)見仁見智的問題，因?yàn)闆]有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，所以每個(gè)技術(shù)人員都有自己不同的理解和見解，只要涉及到這個(gè)話題，即使寫得再全面，也會(huì)有人提出異議。” 某權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)的資深業(yè)內(nèi)人士表示，隱裂的產(chǎn)生貫穿全過程，產(chǎn)生的原因也有很多種，具體哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，也困擾著很多生產(chǎn)廠家。“作為檢測(cè)方來說，目前我們還沒有發(fā)現(xiàn)沒有隱裂的組件，雙玻也一樣。”
硅片受力不均產(chǎn)生隱裂 導(dǎo)電膠、背接觸技術(shù)降低隱裂幾率
晶硅光伏組件中的電池片為什么會(huì)產(chǎn)生隱裂呢？某組件廠資深業(yè)內(nèi)人士表示，當(dāng)硅片受力不均勻時(shí)，就會(huì)在硅片中產(chǎn)生應(yīng)力。隨著受力不均勻的增加，硅片中的應(yīng)力也會(huì)相應(yīng)增大，當(dāng)應(yīng)力增大到一定程度時(shí)，硅片內(nèi)部結(jié)構(gòu)承受不住所產(chǎn)生的應(yīng)力，隱裂就出現(xiàn)了。晶體硅組件中電池受力不均勻的原因可以是多方面的，包括電池及組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身和實(shí)施過程（生產(chǎn)過程、運(yùn)輸、安裝、運(yùn)維及使用環(huán)境等）。
首先，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，電池組件在封裝時(shí)，電池片之間的聯(lián)接有不同的方式，如采用焊帶或不采用焊帶。如果采用焊帶，350度左右的高溫焊接使電池片與焊帶焊接在一起，但因焊帶與硅片的熱膨脹系數(shù)不一樣，焊接結(jié)束且電池片溫度恢復(fù)到常溫后，電池片上對(duì)應(yīng)焊接區(qū)域的部分就會(huì)存在應(yīng)力。同時(shí)，因焊帶需要從一片電池的正面穿到下一片電池片的背面，在電池片邊沿與焊帶交接的區(qū)域會(huì)因受力不均勻而產(chǎn)生應(yīng)力。這些應(yīng)力在實(shí)施過程中會(huì)加重，而增大成為隱裂甚至裂紋的風(fēng)險(xiǎn)，這是焊帶聯(lián)結(jié)所固有風(fēng)險(xiǎn)。如果不采用焊帶聯(lián)接的方式（如導(dǎo)電膠、背接觸等），結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身可以避免應(yīng)力及隱裂，但如在實(shí)施過程中，如果不嚴(yán)格按照規(guī)范要求，也有可能產(chǎn)生應(yīng)力及隱裂，只是其產(chǎn)生隱裂的幾率會(huì)大大降低。
“另外，如果采用焊帶，同樣的結(jié)構(gòu)、同樣的實(shí)施過程的情況下，雙玻組件比常規(guī)單玻組件出現(xiàn)隱裂的幾率會(huì)更高。為什么呢？因?yàn)槌Ｒ?guī)單玻組件中，焊帶和硅片聯(lián)合體所受到的擠壓力比在同樣情況下雙玻組件中所受的擠壓力要小。”
從生產(chǎn)到安裝 組件隱裂很難完全避免
“對(duì)于晶體硅光伏組件，隱裂主要有三個(gè)來源，就本身發(fā)生的環(huán)節(jié)來說，組件是由電池片、焊帶、封裝材料、玻璃等很多原材料組合在一起的，如果電池片原材料本身就有一些損傷或者隱裂的話，那么一定會(huì)帶進(jìn)去組件；第二個(gè)來源，原材料沒問題，在組件加工過程中產(chǎn)生的隱裂，一個(gè)是高溫焊接的過程，一個(gè)是層壓以及后期的組框、搬運(yùn)、清洗和包裝等過程；第三個(gè)來源，運(yùn)輸、安裝和運(yùn)維過程中產(chǎn)生的隱裂，比如運(yùn)輸包裝不到位，車廂震動(dòng)、顛簸以及安裝過程中野蠻施工、不規(guī)范運(yùn)維等，比如站在組件上施工或清洗等等。”
日托光伏路忠林博士表示，硅片及加工后的電池片是脆性材料，只要受到擠壓或者受力不均，很容易產(chǎn)生隱裂，可以通過EL全檢、PL全檢等，把這部分隱裂篩選出來；后續(xù)的組件加工過程中，因?yàn)樯婕暗礁邷睾附?，而焊帶是較硬的剛性材料碰到硅這種脆性材料，很難保證不產(chǎn)生隱裂，如果不用高溫焊帶焊接改用柔性材料，技術(shù)和成本上依然挑戰(zhàn)比較大，目前能做到的很少，只有導(dǎo)電膠帶和MWT線路板技術(shù)等；層壓、組框、清洗以及搬運(yùn)等過程，要么用全自動(dòng)化，要么加強(qiáng)管控，可以有效減少損失隱裂；在運(yùn)輸和安裝過程中，隱裂的產(chǎn)生和震動(dòng)、載荷等有關(guān)，在這個(gè)過程中，雙玻就有優(yōu)勢(shì)啦，在雙面玻璃的保護(hù)下，即使是刮風(fēng)、下雨以及大雪時(shí)候，組件的形變量也會(huì)比較小，相對(duì)抗隱裂就會(huì)好一些。
雙玻組件電池片位于零應(yīng)力層 抗隱裂性相對(duì)較好
對(duì)于雙玻組件的抗隱裂性，鑒衡認(rèn)證光伏事業(yè)部組件部部長(zhǎng)陳曉達(dá)認(rèn)為，由于上下兩面都是玻璃的結(jié)構(gòu)，雙玻組件受到外力時(shí)傳遞到電池片正反表面的力相對(duì)均勻。因此，在特定情況下，雙玻組件較常規(guī)鋁邊框光伏組件不易產(chǎn)生隱裂。
“從結(jié)構(gòu)力學(xué)上來講，最中間那層結(jié)構(gòu)叫零應(yīng)力層，在物件運(yùn)動(dòng)過程是不受力的。單玻組件前面是3.2mm玻璃，背板是0.3毫米的厚度，電池片偏離中心，在運(yùn)動(dòng)過程不可避免的電池片會(huì)受到應(yīng)力作用，這也是常規(guī)背板組件產(chǎn)生隱裂的原因之一。而雙玻組件就像一個(gè)夾心面包，前后兩層玻璃是一樣厚度2.5+2.5mm，電池片處于中間層，所以電池片在以后的所有運(yùn)輸、安裝和使用過程基本不會(huì)受力的，所以不會(huì)產(chǎn)生電池片隱裂。”
天合光能組件產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用技術(shù)總監(jiān)徐建美表示，雙玻組件的抗隱裂性能是經(jīng)過驗(yàn)證的：首先，在產(chǎn)線實(shí)際生產(chǎn)過程中，雙玻組件的隱裂不良率幾乎是零；其次，在做機(jī)械載荷的時(shí)候，天合4年多對(duì)雙玻做了幾百次測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)，雙玻組件只要不破裂，電池片就不會(huì)有隱裂；第三，在實(shí)際應(yīng)用過程中，不管是有人踩踏，還是撞擊，只要組件不破，在安裝過程是不會(huì)產(chǎn)生隱裂的，所以雙玻組件幾乎百分之百不會(huì)有隱裂。信義光能的項(xiàng)目運(yùn)維經(jīng)理夏鑫在2017年10月17日的“2017第三屆"雙玻+前沿技術(shù)"創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用峰會(huì)”上的報(bào)告中曾經(jīng)提到：他們從實(shí)際運(yùn)行一年以上的電站，拆下來403pcs單玻組件和236pcs雙玻組件，發(fā)現(xiàn)單玻組件幾乎全部有不同程度的隱裂，其中符合出廠隱裂標(biāo)準(zhǔn)的有25.3%，有不同程度貫穿性隱裂的有65.5%，還有9.2%的組件有大面積嚴(yán)重隱裂或者碎片，隱裂電池片數(shù)目在一半以上。但是雙玻組件236片，只有12片5%的組件有非常輕微的完全符合出廠標(biāo)準(zhǔn)的隱裂，其他95%的組件完全沒有隱裂。”
隱裂如果不影響電流收集 對(duì)發(fā)電量以及穩(wěn)定性影響不大
“隱裂如果不影響電流的收集，對(duì)發(fā)電量以及穩(wěn)定性的影響是不大的，比如把一整片電池片從中間一劃兩道，剛好平分的話，對(duì)發(fā)電量影響是不大的，或者幾乎沒有影響，就像現(xiàn)在的半片技術(shù)一樣。如果在邊上或者角上有隱裂的話，這部分的電流就收集不到，對(duì)發(fā)電的穩(wěn)定性就會(huì)有影響。還有炸裂式的隱裂，組件會(huì)形成很多小碎片，這樣的組件就失效了。”
盡管組件隱裂無法避免，但對(duì)于發(fā)電量的影響有大有小，路忠林博士表示，如果單個(gè)電池片失效面積超過1/8的時(shí)候，就很危險(xiǎn)了。“超過1/8的時(shí)候，不但這塊電池片自己不發(fā)電，還會(huì)成為其它電池片的負(fù)載，就像手電筒的電池，如果有一節(jié)壞電池、三節(jié)好電池組合在一起，會(huì)影響整個(gè)手電筒的亮度。更為嚴(yán)重的是，這片失效的電池片，還會(huì)引得其它電池片為它加熱，導(dǎo)致熱量過大引起熱斑，使整個(gè)組件失效甚至燒毀。”
“現(xiàn)在還沒有誰能定論說雙玻組件沒有隱裂，雙玻的隱裂相對(duì)會(huì)小是有可能的，但隱裂產(chǎn)生的環(huán)節(jié)很多，說一定不會(huì)產(chǎn)生有些太絕對(duì)。”對(duì)于組件隱裂的影響，廣州愛啟提測(cè)試儀器有限公司、HT測(cè)試儀器中國區(qū)總經(jīng)理曾龍祥表示，“盡管大部份組件都有隱裂，但隱裂的影響或許有些夸大，在我們實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，有些真的對(duì)功率影響很小。所以我認(rèn)為，在電站測(cè)試與運(yùn)維檢測(cè)當(dāng)中，只要對(duì)發(fā)電功率影響不大，就應(yīng)該讓組件發(fā)揮其發(fā)電功能，只有對(duì)組件發(fā)電功率影響大了的隱裂（或者其它因素）才需要及時(shí)處理。”
“組件隱裂是個(gè)見仁見智的問題，因?yàn)闆]有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，所以每個(gè)技術(shù)人員都有自己不同的理解和見解，只要涉及到這個(gè)話題，即使寫得再全面，也會(huì)有人提出異議。” 某權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)的資深業(yè)內(nèi)人士表示，隱裂的產(chǎn)生貫穿全過程，產(chǎn)生的原因也有很多種，具體哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，也困擾著很多生產(chǎn)廠家。“作為檢測(cè)方來說，目前我們還沒有發(fā)現(xiàn)沒有隱裂的組件，雙玻也一樣。”
硅片受力不均產(chǎn)生隱裂 導(dǎo)電膠、背接觸技術(shù)降低隱裂幾率
晶硅光伏組件中的電池片為什么會(huì)產(chǎn)生隱裂呢？某組件廠資深業(yè)內(nèi)人士表示，當(dāng)硅片受力不均勻時(shí)，就會(huì)在硅片中產(chǎn)生應(yīng)力。隨著受力不均勻的增加，硅片中的應(yīng)力也會(huì)相應(yīng)增大，當(dāng)應(yīng)力增大到一定程度時(shí)，硅片內(nèi)部結(jié)構(gòu)承受不住所產(chǎn)生的應(yīng)力，隱裂就出現(xiàn)了。晶體硅組件中電池受力不均勻的原因可以是多方面的，包括電池及組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身和實(shí)施過程（生產(chǎn)過程、運(yùn)輸、安裝、運(yùn)維及使用環(huán)境等）。
首先，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，電池組件在封裝時(shí)，電池片之間的聯(lián)接有不同的方式，如采用焊帶或不采用焊帶。如果采用焊帶，350度左右的高溫焊接使電池片與焊帶焊接在一起，但因焊帶與硅片的熱膨脹系數(shù)不一樣，焊接結(jié)束且電池片溫度恢復(fù)到常溫后，電池片上對(duì)應(yīng)焊接區(qū)域的部分就會(huì)存在應(yīng)力。同時(shí)，因焊帶需要從一片電池的正面穿到下一片電池片的背面，在電池片邊沿與焊帶交接的區(qū)域會(huì)因受力不均勻而產(chǎn)生應(yīng)力。這些應(yīng)力在實(shí)施過程中會(huì)加重，而增大成為隱裂甚至裂紋的風(fēng)險(xiǎn)，這是焊帶聯(lián)結(jié)所固有風(fēng)險(xiǎn)。如果不采用焊帶聯(lián)接的方式（如導(dǎo)電膠、背接觸等），結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身可以避免應(yīng)力及隱裂，但如在實(shí)施過程中，如果不嚴(yán)格按照規(guī)范要求，也有可能產(chǎn)生應(yīng)力及隱裂，只是其產(chǎn)生隱裂的幾率會(huì)大大降低。
“另外，如果采用焊帶，同樣的結(jié)構(gòu)、同樣的實(shí)施過程的情況下，雙玻組件比常規(guī)單玻組件出現(xiàn)隱裂的幾率會(huì)更高。為什么呢？因?yàn)槌Ｒ?guī)單玻組件中，焊帶和硅片聯(lián)合體所受到的擠壓力比在同樣情況下雙玻組件中所受的擠壓力要小。”
從生產(chǎn)到安裝 組件隱裂很難完全避免
“對(duì)于晶體硅光伏組件，隱裂主要有三個(gè)來源，就本身發(fā)生的環(huán)節(jié)來說，組件是由電池片、焊帶、封裝材料、玻璃等很多原材料組合在一起的，如果電池片原材料本身就有一些損傷或者隱裂的話，那么一定會(huì)帶進(jìn)去組件；第二個(gè)來源，原材料沒問題，在組件加工過程中產(chǎn)生的隱裂，一個(gè)是高溫焊接的過程，一個(gè)是層壓以及后期的組框、搬運(yùn)、清洗和包裝等過程；第三個(gè)來源，運(yùn)輸、安裝和運(yùn)維過程中產(chǎn)生的隱裂，比如運(yùn)輸包裝不到位，車廂震動(dòng)、顛簸以及安裝過程中野蠻施工、不規(guī)范運(yùn)維等，比如站在組件上施工或清洗等等。”
日托光伏路忠林博士表示，硅片及加工后的電池片是脆性材料，只要受到擠壓或者受力不均，很容易產(chǎn)生隱裂，可以通過EL全檢、PL全檢等，把這部分隱裂篩選出來；后續(xù)的組件加工過程中，因?yàn)樯婕暗礁邷睾附?，而焊帶是較硬的剛性材料碰到硅這種脆性材料，很難保證不產(chǎn)生隱裂，如果不用高溫焊帶焊接改用柔性材料，技術(shù)和成本上依然挑戰(zhàn)比較大，目前能做到的很少，只有導(dǎo)電膠帶和MWT線路板技術(shù)等；層壓、組框、清洗以及搬運(yùn)等過程，要么用全自動(dòng)化，要么加強(qiáng)管控，可以有效減少損失隱裂；在運(yùn)輸和安裝過程中，隱裂的產(chǎn)生和震動(dòng)、載荷等有關(guān)，在這個(gè)過程中，雙玻就有優(yōu)勢(shì)啦，在雙面玻璃的保護(hù)下，即使是刮風(fēng)、下雨以及大雪時(shí)候，組件的形變量也會(huì)比較小，相對(duì)抗隱裂就會(huì)好一些。
雙玻組件電池片位于零應(yīng)力層 抗隱裂性相對(duì)較好
對(duì)于雙玻組件的抗隱裂性，鑒衡認(rèn)證光伏事業(yè)部組件部部長(zhǎng)陳曉達(dá)認(rèn)為，由于上下兩面都是玻璃的結(jié)構(gòu)，雙玻組件受到外力時(shí)傳遞到電池片正反表面的力相對(duì)均勻。因此，在特定情況下，雙玻組件較常規(guī)鋁邊框光伏組件不易產(chǎn)生隱裂。
“從結(jié)構(gòu)力學(xué)上來講，最中間那層結(jié)構(gòu)叫零應(yīng)力層，在物件運(yùn)動(dòng)過程是不受力的。單玻組件前面是3.2mm玻璃，背板是0.3毫米的厚度，電池片偏離中心，在運(yùn)動(dòng)過程不可避免的電池片會(huì)受到應(yīng)力作用，這也是常規(guī)背板組件產(chǎn)生隱裂的原因之一。而雙玻組件就像一個(gè)夾心面包，前后兩層玻璃是一樣厚度2.5+2.5mm，電池片處于中間層，所以電池片在以后的所有運(yùn)輸、安裝和使用過程基本不會(huì)受力的，所以不會(huì)產(chǎn)生電池片隱裂。”
天合光能組件產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用技術(shù)總監(jiān)徐建美表示，雙玻組件的抗隱裂性能是經(jīng)過驗(yàn)證的：首先，在產(chǎn)線實(shí)際生產(chǎn)過程中，雙玻組件的隱裂不良率幾乎是零；其次，在做機(jī)械載荷的時(shí)候，天合4年多對(duì)雙玻做了幾百次測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)，雙玻組件只要不破裂，電池片就不會(huì)有隱裂；第三，在實(shí)際應(yīng)用過程中，不管是有人踩踏，還是撞擊，只要組件不破，在安裝過程是不會(huì)產(chǎn)生隱裂的，所以雙玻組件幾乎百分之百不會(huì)有隱裂。信義光能的項(xiàng)目運(yùn)維經(jīng)理夏鑫在2017年10月17日的“2017第三屆"雙玻+前沿技術(shù)"創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用峰會(huì)”上的報(bào)告中曾經(jīng)提到：他們從實(shí)際運(yùn)行一年以上的電站，拆下來403pcs單玻組件和236pcs雙玻組件，發(fā)現(xiàn)單玻組件幾乎全部有不同程度的隱裂，其中符合出廠隱裂標(biāo)準(zhǔn)的有25.3%，有不同程度貫穿性隱裂的有65.5%，還有9.2%的組件有大面積嚴(yán)重隱裂或者碎片，隱裂電池片數(shù)目在一半以上。但是雙玻組件236片，只有12片5%的組件有非常輕微的完全符合出廠標(biāo)準(zhǔn)的隱裂，其他95%的組件完全沒有隱裂。”
隱裂如果不影響電流收集 對(duì)發(fā)電量以及穩(wěn)定性影響不大
“隱裂如果不影響電流的收集，對(duì)發(fā)電量以及穩(wěn)定性的影響是不大的，比如把一整片電池片從中間一劃兩道，剛好平分的話，對(duì)發(fā)電量影響是不大的，或者幾乎沒有影響，就像現(xiàn)在的半片技術(shù)一樣。如果在邊上或者角上有隱裂的話，這部分的電流就收集不到，對(duì)發(fā)電的穩(wěn)定性就會(huì)有影響。還有炸裂式的隱裂，組件會(huì)形成很多小碎片，這樣的組件就失效了。”
盡管組件隱裂無法避免，但對(duì)于發(fā)電量的影響有大有小，路忠林博士表示，如果單個(gè)電池片失效面積超過1/8的時(shí)候，就很危險(xiǎn)了。“超過1/8的時(shí)候，不但這塊電池片自己不發(fā)電，還會(huì)成為其它電池片的負(fù)載，就像手電筒的電池，如果有一節(jié)壞電池、三節(jié)好電池組合在一起，會(huì)影響整個(gè)手電筒的亮度。更為嚴(yán)重的是，這片失效的電池片，還會(huì)引得其它電池片為它加熱，導(dǎo)致熱量過大引起熱斑，使整個(gè)組件失效甚至燒毀。”
“現(xiàn)在還沒有誰能定論說雙玻組件沒有隱裂，雙玻的隱裂相對(duì)會(huì)小是有可能的，但隱裂產(chǎn)生的環(huán)節(jié)很多，說一定不會(huì)產(chǎn)生有些太絕對(duì)。”對(duì)于組件隱裂的影響，廣州愛啟提測(cè)試儀器有限公司、HT測(cè)試儀器中國區(qū)總經(jīng)理曾龍祥表示，“盡管大部份組件都有隱裂，但隱裂的影響或許有些夸大，在我們實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，有些真的對(duì)功率影響很小。所以我認(rèn)為，在電站測(cè)試與運(yùn)維檢測(cè)當(dāng)中，只要對(duì)發(fā)電功率影響不大，就應(yīng)該讓組件發(fā)揮其發(fā)電功能，只有對(duì)組件發(fā)電功率影響大了的隱裂（或者其它因素）才需要及時(shí)處理。”
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