雙面組件是未來的發(fā)展方向，這已經(jīng)得到光伏業(yè)內(nèi)的廣泛認(rèn)可。然而，隨著“大硅片、大尺寸、更高功率”組件成為趨勢，傳統(tǒng)的雙面雙玻組件過重給安裝增加了不少困難；因此，很多組件企業(yè)通過采用2.5mm、2mm的玻璃進(jìn)行封裝，實(shí)現(xiàn)降低組件重量、便于安裝。除了降低玻璃厚度之外，也有企業(yè)采用了透明背板的方案。降低玻璃厚度， 玻璃-透明背板，兩種解決方案有何優(yōu)缺點(diǎn)？本文基于兩種封裝方案的深入 研究和長期的戶外實(shí)證監(jiān)測，將從1）減重效果、2）組件力學(xué)性能、3）長期運(yùn)行的可靠性、4）抗紫外線性能、5）耐鹽堿性能、6）易清潔性、7）發(fā)電性能，共七個方面對兩款 產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)比較。對于大尺寸硅片組件， 采用不同的封裝方式，其重量差異如下表所示。對于158.75mm產(chǎn)品，透明背板組件和雙玻組件的重量差異為3.3~8.5kg，相當(dāng)于重了15%~38%！未來，若組件面積增大到2.7m 2（未來產(chǎn)品根據(jù)行業(yè)功率上升趨勢推算），這一差異增加到6~11.7kg，增重20%~37%。在實(shí)際施工過程，大尺寸組件近2.2m的長度已經(jīng)給人工安裝帶來很大難度，若重量再大幅增加 ，將大大增加安裝操作的難度和成本。而采用透明背板，能將雙面組件重量控制在30kg左右，確保組件安裝的便捷和高效。透明背板組件與雙玻組件（2.0mm）的力學(xué)性能對比如下圖所示。表2：雙面透明背板和雙面雙玻力學(xué)性能對比透明背板組件正面是3.2mm的鋼化玻璃，與雙玻組件采用2.0mm的半鋼化玻璃相比，具有更強(qiáng)的應(yīng)力承受能力和抗沖擊性能。對于有冰雹災(zāi)害的地區(qū)，采用透明背板組件能夠降低組件毀損的風(fēng)險。雙玻組件由于具有對稱結(jié)構(gòu)，前后玻璃都對組件的載荷有貢獻(xiàn)。因此，在風(fēng)載和動態(tài)載荷測試中表現(xiàn)更優(yōu)。部分極高風(fēng)速超過2400Pa的地區(qū)，可以采用雙玻帶框組件。若采用透明背板組件的話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(rèn)證載荷已經(jīng)能夠滿足大部分電站設(shè)計的要求。因此，在力學(xué)性能方面可以說雙面透明背板和雙面雙玻基本持平。雙玻組件一直以優(yōu)良的阻水性著稱，在近海區(qū)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。透明背板組件采用雙面含氟背板，搭配具有優(yōu)良阻水性的POE作為封裝方案，能夠有效保護(hù)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(nèi)層為具有一定厚度的含氟涂層，能夠阻擋紫外線，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(jī)械性能。POE是分子鏈更穩(wěn)定、分子鏈上無酸性基團(tuán)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(dá)DH3000等加嚴(yán)可靠性測試中也有良好表現(xiàn)，衰減值在4%以內(nèi)。如下圖所示。對 透明背板組件和雙玻組件分別進(jìn)行DH2000測試（2000小時濕熱條件下衰減測試）和PID 192h測試（192小時PID效應(yīng)衰減測試），結(jié)果如下圖所示。圖3 ：雙面透明背板和雙面雙玻的DH2000和PID 192h衰減值對比在DH2000測試中，透明背板衰減值比雙面雙玻略高；PID192h測試中，透明背板組件和雙玻 組件的衰減基本持平，正背面衰減都在4%以內(nèi)。可見，對于大部分地區(qū)來說， 透明背板 組件 和 雙玻 組件 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，雙玻組件才更具優(yōu)勢。對透明背板 組件 和 雙玻 組件進(jìn)行紫外線老化測試，結(jié)果如下圖所示。圖4 ：透明背板和2.0mm玻璃在不同波段的透光率圖5 ：透明背板組件和雙玻組件在UV30kWh后衰減對比1）透明背板和玻璃在紫外波段的透過率有明顯差異：玻璃的透過率為40%~50%，透明背板的透過率小于1%。2）由于 雙玻 組件普遍采用高透POE，因而無法阻擋背面透射UV對背面封裝材料和電池的傷害；透明背板能夠很好的阻隔紫外線，從而能夠保護(hù)電池和封裝材料。3）在戶外實(shí)測中， 雙玻 組件的UV衰減是透明背板的一倍以上。因此，在高紫外地區(qū)，雙面透明背板組件風(fēng)險更低。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。透明背板不懼鹽堿，在大棚、鹽堿地、農(nóng)光互補(bǔ)項目中，透明背板組件風(fēng)險更低玻璃是一種堅硬的無機(jī)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，可滿足沙漠區(qū)域30年以上風(fēng)沙磨損。組件戶外運(yùn)行時，表面臟污一般分為三層結(jié)構(gòu)，如下圖所示。透明背板組件背板外層采用透明PVF膜，為F基團(tuán)，具有極高的電負(fù)性，其吸附的表面臟污以C層（主要是浮灰）為主，具有優(yōu)異抗臟污性能，易于通過雨水沖刷和簡單清洗除去，不容易積累，因而對背面發(fā)電影響不大，能降低在后期運(yùn)維過程中背面清理等費(fèi)用。玻璃表面親水，在長期戶外使用中，雙玻組件背面會有積灰與雨水混合干燥后形成的泥斑，而透明背板表面無明顯臟污，如圖9。對透明背板和玻璃表面的易清潔性能進(jìn)行檢測，如下圖。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，水滴會鋪張，較難清洗。參照國標(biāo)GB/T 9780-2005。僅通過水流沖洗（流速0.3~0.5m/s）10s，透明背板表面的黏著物被清洗 干凈，而玻璃表面仍有較多殘留，如下圖所示。圖11 ：透明背板和玻璃清洗實(shí)驗(yàn)對比在4個不同的實(shí)證項目中，透明背板組件與雙玻組件的發(fā)電量對比情況如下圖。圖12 ：雙面透明背板組件相比雙面雙玻的發(fā)電增益從上圖可以看出：4個不同的實(shí)證項目中，透明背板組件都比雙面雙玻組件有更高的發(fā)電量。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(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以看到在高輻照量的區(qū)域，透明背板的日均單瓦發(fā)電量要更高。圖13 ：透明背板組件和雙玻組件日均單瓦發(fā)電量和輻照量關(guān)系的對比通過擬合，也可以看到透明背板擬合函數(shù)的斜率更大。因此，在高輻照時，透明背板組件和雙玻組件的發(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(yùn)行溫度。玻璃在3μm以上的紅外波段是不透過的，而透明背板能夠透過紅外，因而能夠通過紅外輻射進(jìn)行散熱。透明背板組件在散熱機(jī)理上更加完善，因而能夠具有更低的運(yùn)行溫度，如下圖所示。圖14 ：透明背板Tedlar膜在紅外波段的透過率透明背板組件和雙玻組件，在各項性能方面各有優(yōu)劣勢。通過雷達(dá)圖將上述幾種性能對比進(jìn)行綜合分析，如下圖所示。從上圖可以看到， 雙玻組件在抗?jié)駸岷土W(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組件差距較大，發(fā)電量方面也比透明背板組件雙面略微遜色。可見，透明背板組件是一款“全能”的組件，各項性能都較為優(yōu)異。綜合以上分析，針對兩種類型的組件，使用建議如下表：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(rèn)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青睞，晶科swan、tiger系列透明背板雙面組件均已突破GW級銷量。來源：智匯光伏
原文始發(fā)于微信公眾號（光伏產(chǎn)業(yè)通）：透明背板VS玻璃背板，優(yōu)劣勢全方位剖析
