杜邦:关键材料的魅力
——访杜邦光伏解决方案全球总裁徐成增博士
本文摘要:“杜邦不断开发创新材料,来协助客户提升太阳能电池效率、光伏组件输出功率,以带来更高的投资回报。”杜邦光伏解决方案全球总裁徐成增在接受本刊记者采访时表示。“我们最新的Solamet®技术进展尤其令人鼓舞,因为它再次刷新了光伏组件的输出功率记录。”
"兼容式创新"使然
杜邦在中国设立研发中心,透过"兼容式创新(InclusiveInnovation)"将科技带到中国,让客户使用最高新的科技。"同时我们倾听客户的声音,将市场需求反馈到研发中心。通过研发提供高性能材料,同时反馈市场需求。杜邦将从科技的角度,从三个层面协助光伏产业发展,增加输出功率;延长组件使用年限;降低整体系统安装成本、提高投资回报,藉此提供完善的光伏解决方案。"徐成增这样说。
杜邦对光伏行业的投入已超过40年,拥有深厚的材料科学基础、对制造光伏电池、组件所需要的材料、技术有深入的研究。自1975年以来,在全球已安装的7亿个光伏组件中,超过半数使用了杜邦的材料,并在世界各地安装的光伏系统拥有超过11万亿个组件日照时数的户外实绩,这些都证明了杜邦材料的可靠性。从创新方面来说,自2008年以来,杜邦已在全球取得近200项有关光伏方面的专利,同时有1300项专利应用等待批准。
先进的材料能够提升光伏电池的效率并延长光伏组件的使用寿命,是降低光伏发电成本的关键。在此理念指导下,杜邦多年来利用其在该领域的研发积累和不断投入,为光伏产业提供高质高效的背板材料、导电浆料等。
针对近期光伏行业热议的非氟PET背板,徐成增介绍,PET是聚酯材料,从户外实绩应用情况来看,已经发现在日本市场使用的一些PET背板不到10年就已经开始出现质量问题,如开裂,脱层,这些都是造成组件功率衰减的因素。
PET背板在中国的使用时间还很短,一些耐水解PET材料虽然可以通过长期湿热测试,但美国可再生能源实验室NREL初步研究说明PET材料经1000小时IEC湿热测试足够模拟其在户外各类气候条件下25年的湿热老化情况。从另一个耐候条件来看,PET材料耐紫外性能相对较差,在综合老化的耐候性(紫外、温度和湿度等同时作用)测试中性能易发生老化,很多耐水解PET背板在耐候性测试中断裂伸长率显著下降。
户外长期实绩验证是检验组件与材料可靠性和耐久性的最终评价标准。杜邦通过大量户外研究及测试项目表明材料选择对延长组件使用寿命和降低度电成本的极为重要。
助背板行业标准化
作为晶硅太阳能组件重要组成部分的背板,在组件实际应用中首当其冲起到保护的角色,也是近年来安全与可靠性问题逐年增多的一个环节。当前光伏组件及材料主要依据IEC相关光伏行业标准进行测试。目前这一标准被认为不能足以有效表征组件及材料在户外的耐久性,无法据此判断其在户外的使用寿命。
行业从业者也应该加强对组件和背板户外失效机理的了解,引导相关实验室测试方法和条件设置,避免机械使用标准评估组件和选用材料,甚至按照所谓标准进行逆向研发,导致产品通过各类测试但在户外继续出质量问题的局面重演。
比如IEC61215中环境测试很多是单一应力老化测试,有必要考虑环境中综合应力来评估背板在户外的老化,为组件设计和选材提供更多依据。比如组件湿热老化中,PVDF背板所用PVDF薄膜湿热老化会脆化,再施加冷热循环应力后,PVDF薄膜会发生开裂。再比如IEC61215中紫外老化剂量与户外实际情况差距明显,有些背板为了降低成本采用超薄的紫外阻隔涂层,这加大了紫外穿透涂层加速PET材料老化的风险。
目前国际测试标准并不能完全反映真实的户外条件,很多测试标准仅仅是满足基本性能要求、或"安全性"的考量上;但对于光伏投资者、开发商来说,这些条件并不足以让他们对光伏投资产生足够的信心,这也就可能阻碍光伏行业的资金运作与发展。"我们希望能分享多年来在户外失效组件的分析数据,协助行业建立更可靠的测试评价标准。"杜邦的视野从来不是局限在自己公司的范围之内,而是不断的为整个行业的发展提供必要的支持。
随着行业对光伏组件及材料的测试标准与方法认识的逐渐提高,以及IEC各工作小组、相关光伏研究机构和第三方测试机构等的不断努力,光伏质量保障标准体系正在形成。背板材料相关的国际国内标准也正在逐渐确立和完善中,需要行业相关人士持续深入研究、加强合作攻关和不断提升完善。
携手中企专注电站质量
杜邦光伏解决方案继续加强与多个中国光伏产业领先者的战略合作计划,共同助力中国光伏行业朝健康永续发展迈进。
例如在电站经营方面,杜邦公司与中电投、中节能等企业签署了与光伏技术有关的战略合作协议,双方就光伏电池与组件材料开发、供应、光伏电站常见问题等领域的合作展开了进一步的探讨,提升光伏电站的效能、可靠性与投资回报,也开展中国电站运营项目的研究,希望能藉此进一步建立起中国的数据库。
此外,杜邦还与组件商如晶科签订战略合作协议,"除了提供高质量、高可靠性的材料以确保组件的效能与质量外,我们也与客户进行共同营销计划,将此高质量的产品推广到国内外的下游市场,借此提高电站质量、促进光伏市场。"徐成增如是说。
杜邦拥有丰富材料科学技术与行业经验,并承诺致力于协助产业持续成长,早日实现平价上网。与这些客户的合作都是基于双赢基础上,帮助其提高光伏系统输出功率、耐久性和可靠性,最终提升投资回报,所以客户的反馈非常积极。