高可靠、高增益透明背板在双面组件中的运用-张付特

www.jolywood.cn Innovation for Growth 高可靠、高增益透明背板在双面组件中的运用 张付 特 博士 中国 · 西安 2018.11.8 目录 关于中来股份 透明背板 透明网格背板 01 02 03 CONTENTS 关于中来股份 PART ONE 中来股份概况 苏州中来光伏新材股份有限公司，成立于 2008年，国家级高 新技术企业。 2014 年成功上市（股票代码： 300393），是 A股独 树一帜的以光伏背板作为主营业务的上市公司，公司目前净资产近 30亿元，总资产近 60亿元。公司光伏业务板块不断拓展，坚持以 领先技术为核心、以奋斗型人才为驱动，以客户发展为中心，聚焦 绿色新能源领域，构建了以“中来新材、中来光电、中来民生、中 来新能”四大业务板块 。 股份公司主要承担中来新材业务板块，专注光伏先进材料研发 制造， 与杜邦等 国际一流公司长期战略合作，拥有全系列背板 产品 ， 其中背板产品可靠性全球领先、产品性价比全球领先、市场占有 率全球 领先。 中来股份 概况 中来新材 Backsheets FFC双面涂覆背板 XFB单面复合单面涂覆背板 透明背板 中来民生 光伏发电 家庭采暖 智慧家居 电动汽车 中来光电 Solar Cell N-PERT双面电池 N-TOPCON双面电池 N-IBC电池 N型单晶双面组件 N型单晶透明背板组件 中来新能 365绿色综合体 领跑项目开发 大型工商业分布式开发 创新性项目开发 中来股份概况  中 来股份先后获得 50多项 国内外荣誉，是国家火炬计划重点高新技术企业；  公司是全球首家获得美国 UL、德国 TUV、日本 JET国际认证及中国 CQC认证的企业；  是国内首批通过 CQC太阳能背板产品 “领跑者” 认证的企业之一；  迄今共申请 60余项光伏背板产品专利，已获授权 40余项；  是太阳能背板国家标准的主要起草单位之一；  是第一家拥有中国 CNAS 和德国 TUV NORD 双认可光伏薄膜实验室的背板企业；  公司拥有多名博士和教授组成的研发团队，与国内外知名高校和科研院所保持长期技 术合作关系，共同致力于先进光伏背板材料的研发和产业化。 中来股份概况  可实现 FFC、 TFB、 KFB、 TPT、 KPK结构等全系列光伏背板产品即时供应；  截止 2018年上半年，已累计配套超过 60GW光伏电站；  产能超过 一点五亿平米 ，年可配套超过 20GW光伏电站；  公司产品服务于全球 20多个国家和地区，是组件客户、电站业主、投资方最可信赖的光伏背板制造商。 透明背板 PART TWO 双面组件市场发展趋势 中来股份对双面组件的市场预测 ITRPV对双面组件的市场预测 双面组件封装结构 双面电池 双面发电 电池正面 电池背面 正面透光 & 背面透光 双玻组件、透明背板组件 透明背板研发的“三座大山” 结 构 透 光 率 耐 紫 外 0 20 40 60 80 100 280 380 480 580 680 780 880 980 1080 1180 T% W a v e l e n g t h ( n m ) 2、透光率 如何与玻璃一致？ 1、背板 结构 种类繁多！ 3、耐紫外性能如何提升？ 透明背板研发难题 透明背板研发的“三座大山” 结 构 透 光 率 耐 紫 外 2、透光率 如何与玻璃一致？ 1、背板 结构 种类繁多！ 3、耐紫外性能如何提升？ 中来成功攻克透明背板研发难题  FFC背板已有户外 10年实绩验证  结构简单  PET基材天然具有高透光率特性  具有减反射增透效果的表面涂层  与 PET厂家联合开发耐紫外基材  优异的紫外阻隔功能涂层的开发 全系列透明背板 PET FFC PET 胶层 膜层 PET PET PET 胶层 PET FFC 产品型号： T-3502 产品 结构： PVF//ad//PET//ad//PVF 标称厚度： 25//8//250//8//25（ 1500V） 产品型号： TFB-30 产品 结构： PVF//ad//PET//FFC 标称厚度： 25//10//255//10（ 1000V） 25//10//275//10（ 1500V） 产品型号： FFC-JW30 产品 结构： FFC//PET//FFC 标称厚度： 25//250//15（ 1000V） 25//275//15（ 1500V） 透明背板优势 轻量化 采用透明背板可将组件质量降低 30%，从而减少运输和安装成本 优异的抗 PID性能 采用 POE或 EVA封装，无需担心 PID带来的组件功率衰减 高透光率 透明区 400~1100nm波段透过率 ≥90% 高可靠性 通过紫外 500kWh/m2加严测试，完全满足组件 25年使用要求 呼吸性 及时释放封装材料分解产生的醋酸，有效降低组件内部的醋酸浓度 兼容性 与常规组件生产工艺一致，无需改造生产设备 洁 自清洁 氟碳材料天然具有自清洁功能 优异的透光率性能 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 280 380 480 580 680 780 880 980 1080 Tran sm itt an ce （ T% ） Wavelength（ nm） 透明 背板透光率 VS玻璃背板透光率 初期 PCT60H DH2000H UV500KWh/m2 透明 背板不同老化测试后透光率无衰减 落砂（ 40L） 优异的抗老化性能 0.47 1.12 1.56 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 0 20 40 60 80 100 120 140 160 初始 DH1000H DH2000H DH3000H 恒定湿热后背板性能 断裂伸长率 /TD 断裂伸长率 /MD 黄变△ b 断裂伸长率 /% 黄变 /△ b 0.43 0.57 0.86 1.23 1.91 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 20 40 60 80 100 120 140 160 初始 60kWh/m2 120kWh/m2 200kWh/m2 300kWh/m2 500kWh/m2 紫外后背板性能 断裂伸长率 /TD 断裂伸长率 /MD 黄变△ b 断裂伸长率 /% 黄变 /△ b 透明网格背板 PART THREE 双面电池 +透明背板 +网格 =高功率 +高可靠性 +功率增益 =平价上网 增加电池片间和串间区域光 线的二次反射提升组件功率 透明网格背板优势 阻隔电池片间和串间区域的紫外 光穿透封装材料到达背板表面 一层网格 双重功效 网格反射层 透明网格背板制程工艺 透明背板裁片 印刷网格 加热固化 等离子处理  根据客户版型需求  TPT/TFB/FFC产品均可  定制化开口  专利印刷设备  专利高反射耐候涂层  外观无瑕疵  专利微波固化设备  与封装胶膜粘接性优异 网格透明背板针对不同客户可进行定制化生产，根据客户提供组件版型（电池片尺寸、片间距、 串间距、背板引出线开口尺寸、位置等）。 透明网格背板性能指标 成份 FFC白色涂层 位置 EVA side 厚度 ≥20μm 反射率 ≥80%（ 400nm-780nm） 附着力 0级，老化后不转移不脱落 与 EVA/POE的粘接力 ≥80N/cm 网格透明背板的测试关键点  背板常规性能测试（含老化测试）  白色网格涂层老化前后附着力  白 色网格涂层老化前后反射率  白色网格涂层老化前后外观  白色网格区域与封装胶膜老化前后剥离强度 透明保护层厚度研究 透明保护层厚度（ μm） 波长区域（ nm） 2 4 6 8 10 280-360 23.9 22.9 21.5 12.5 4.0 透明保护层厚度要大于 10μm才能使紫外线（ 280-360nm范围）透过率小于 5%，有效保护透明基材 网格反射层厚度研究 网格反射层厚度（ μm） 波长区域（ nm） JW30-内层 （白色背板） 5 9 14 18 21 400-780 83.4 52.2 68.4 78.0 82.9 85.7 400-1100 80.1 46.0 62.2 72.1 77.4 80.7 网格反射层厚度要大于 20μm才能达到和常规白色背板相当的反射率，以达到组件功率提升 5W的效果 网格背板功率增益 功率增益 (＞ 5W） 组件类别 20块组件平均功率 /W 最低功率增 益 /W 最高功率增 益 /W 平均功率增 益 /W 透明背板双面组件 20块 295.3W 5.2W 5.9W 5.4W 透明网格背板双面组件 20块 300.7W 功率 /W 290 295 300 305 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 功率对比 透明背板双面组件 透明网格背板双面组件 和双玻的成本对比分析 双玻 双玻加边框 透明 -TFB 透明 -FFC 价格 每瓦单价 价格 每瓦单价 价格 每瓦单价 价格 每瓦单价 组件成本 边框 0 0.000 55 0.177 55 0.177 55 0.177 电池片 381.6 1.200 381.6 1.200 381.6 1.200 381.6 1.200 前板玻璃 20.5 0.108 20.5 0.108 21.5 0.114 21.5 0.114 封装胶膜 24 0.127 24 0.127 15 0.079 15 0.079 后板 （镀 釉） 24.8 0.131 24.8 0.131 41.5 0.220 28 0.148 其他材料 34 0.110 34 0.110 34 0.110 34 0.110 制造成本 45 0.145 45 0.145 30 0.097 30 0.097 制造良率 98% / 98% / 99.50% / 99.50% / 运输安装破碎率 0.75% / 0.06% / 0.06% / 0.06% / 综合成本 / 1.873 / 2.041 / 2.008 / 1.936 包装（含托盘） 450（ 33片） 0.044 220（ 30片） 0.024 220（ 28片） 0.024 220（ 28片） 0.024 系统 成本 压块 (螺丝） 9.5*2 0.061 3*2 0.019 3*2 0.019 3*2 0.019 总成本 / 1.979 / 2.084 / 2.051 / 1.979 透明网格 背板组件的轻质化 玻璃 -背板 -边框（ G-B-F） 重量： 19Kg 玻璃 -玻璃（ G-G） 重量： 23Kg 玻璃 -玻璃 -边框（ G-G-F） 重量： 26Kg 性能对比 ——功率衰减 权威机构研究表明双玻组件年功率衰减高于普通背板 Backsheet: Glass/Glass All Backsheet JRC NREL study 2016 Years in field: 20-23 5-35 双玻组件功率损失大的原因：  玻璃和聚合物背板具有不同的渗透性  双玻组件形成完全封闭环境“只进不出”  聚合物背板组件仍具有适当的排除性  在 20年的产品生命周期中，玻璃无法防止水汽从边缘 渗入，因而生成醋酸  玻璃束缚醋酸的排出  腐蚀焊带，增加电阻，降低功率 中来透明网格背板优势总结 兼具透明背板的高透光率和高反射背板的功率增益可使组件功率增益 5W以上； 高耐候、高耐紫外性能，且老化后透光率无明显衰减，保障全生命周期的发电量； 内层材料与封装胶膜粘合性能优异，户外使用无分层风险； 背板表面氟碳材料天然具有自清洁功能，降低运维成本； 透明背板 +边框的组件重量比双玻组件重量轻； 透明网格背板关键点 耐紫 外大于 500KWh/m2； 网格反射层厚度大于 20μm； PET保护材料大于 10μm； 网格材料具有优异的附着力和封装胶膜的粘接力； 苏州中来光伏新材股份有限公司 地址： 江苏省常熟市沙家浜镇常昆工业园区中兴路 2 号 电话： +86-512-52336611 传真： +86-512-52334515 All Rights Reserved © 2014 Jolywood 扫一扫，关注中来股份