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

　　

　　2018年7月9日，2018光伏領(lǐng)袖峰會˙黃山光伏大會二十年紀(jì)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)言實錄：

　　

　　杜邦光伏與先進(jìn)材料技術(shù)經(jīng)理胡紅杰：各位專家，老師，同仁大家好，我是來自杜邦胡紅杰，今天很高興有機(jī)會跟大家分享一些我們的見解和過去幾年的研究的內(nèi)容。

　　

　　其實今天是一個質(zhì)量的論壇，其實杜邦尤其重視質(zhì)量，尤其是這兩年特殊階段。讓我想起幾年前剛剛?cè)胄袝r，有非常多的一些新的材料，質(zhì)量不好的材料進(jìn)入市場，發(fā)現(xiàn)很多問題，現(xiàn)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(qiáng)對高質(zhì)量的呼吁，在降本的時候，不能去犧牲材料的質(zhì)量和組件的質(zhì)量和電力質(zhì)量。

　　

　　杜邦這里有一個簡單介紹，杜邦是一個做材料的公司，在光伏行業(yè)有超過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，延長它的使用效率和可靠性，從而幫新能源客戶提高投資回報。

　　

　　在光伏行業(yè)里，杜邦有三個系列產(chǎn)品。

　　

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

　　

　　第二個產(chǎn)品是TEDLAR，是用于背板材料。這個主要幫助組件提高它的長期可靠性，減少功率的衰減。這個材料在行業(yè)里唯一具有25年或者30年以上的實際使用經(jīng)驗的產(chǎn)品。其他的所有背板材料，在這個行業(yè)里使用時間都是十幾年。那這樣意味著什么？意味著對于光伏行業(yè)25年的一個應(yīng)用要求，在戶外利用時間也就是只有幾年時間，依靠我們現(xiàn)在監(jiān)測質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不夠的，我們知道現(xiàn)在監(jiān)測跟實際使用沒有直接關(guān)聯(lián)的。還有一個新的東西，就是硅膠。這個是一個系列，有結(jié)構(gòu)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，這個材料也是去幫助組件提高長期可靠性。

　　

　　我想開始，就是大概介紹一下，過去幾年做的一些戶外實證研究的一些內(nèi)容，對光伏電站來說，實證研究是最準(zhǔn)確，最終極的研究方案。在過去幾年，做了很多的戶外實證研究，大概做了300個光伏電站，超過1GW組件分析，從使用的最終的結(jié)果來看，就是對于1GW統(tǒng)計結(jié)果來看，我們統(tǒng)計了這些不同的零部件，大概1個多GW組件當(dāng)中，其中77.7%沒有看到問題，表現(xiàn)還不錯的，還有22.3%組件存在或多或少的外觀缺陷，包括電池連接有12%，還有背板9.5%，這兩個基本上占到缺陷當(dāng)中的絕大部分。對于組件來說，電池和背板是其中影響它系統(tǒng)功能最重要的因素，對于組件層面來講。

　　

　　我們統(tǒng)計了不同氣侯條件下材料失效率，我們?nèi)绻豢从疫呥@張圖，左邊這個圖是包括了一些基礎(chǔ)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看，它的失效率跟氣侯有比較好相關(guān)性。也就是說我們氣侯越嚴(yán)苛，比如干熱地區(qū)，和濕熱地區(qū)，溫和地區(qū)，背板和封裝失效率呈現(xiàn)越低的趨勢。這是跟環(huán)境相關(guān)的，一個重要的就是溫度，還有紫外線。這個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，屋頂上面看起來數(shù)量不大，做了19兆瓦。地面電量有200多個電站，統(tǒng)計下來看，屋頂電站，對背板失效率達(dá)到了22%，那對于地面電站只有9%點多，這是有非常大區(qū)別。那很多人會覺得，我屋頂電站通常是相對比較溫和地方，屋頂長是比較適合人去的，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，這個材料失效率跟技術(shù)有很多相關(guān)性，這里面有一個非常重要因素。第一個就是對于屋頂電站來說，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。因為溫度帶來了熱軟化，是非常重要的一個影響因素。這是一方面。其實，另一方面，我們這里面沒有寫出來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，一個氣侯條件比較吻合，另外做屋頂電站的人他的話語權(quán)沒有做大。這個就是很多材料失效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)比地面高的，所以會呈現(xiàn)這樣結(jié)果。

　　

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

　　

　　聚酯背板失效率達(dá)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，這個沒有把整體使用年限放將取，如果放進(jìn)去，TEDLAD年限是最高的，平均時間可以達(dá)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，而且用的時間很長的。這是八幾年安裝的，九幾年安裝的?，F(xiàn)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(nèi)，還有國外一些實際的案例。其實在三年之前，2015年之前我們學(xué)會尋找中國最美麗勞動組件，也加入這個活動當(dāng)中，就是很多行業(yè)專家，王老師，我們跑了很多的地方。包括已經(jīng)嚴(yán)苛的地區(qū)。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，通過這個活動，這個活動有最大的初衷要給這個行業(yè)樹立信心，要給相關(guān)主管部門樹立信心，就是光伏的組件通過合理的選才和合理設(shè)計可以達(dá)到長期的可靠性，到很好的輸出。但是，我們也在這個活動中看到，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的表現(xiàn)和性能表現(xiàn)，通過最美老組件，我們發(fā)現(xiàn)了TEDLAR可靠的性。這個活動我們今年又了一個進(jìn)一步延伸，這次我們做了最美分布式。我們這個活動會繼續(xù)進(jìn)一步觀察分布式材料對電站的有一些比較好的東西。

　　

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

　　

　　另外一種材料就是PET材料，這個背板材料也是全世界很多地方發(fā)生過很多比較嚴(yán)重的事情。它的失效有外層的原因，它整個外層開裂。同時絕緣系統(tǒng)，整個背板就是沒有有效的絕緣。還有一個內(nèi)層，因為是一個PET結(jié)構(gòu)類型，這個內(nèi)層背板失效的時候，肉眼不太容易觀察到，如果打上一個背光的時候看起來很明顯。內(nèi)層失效以后導(dǎo)致什么樣問題？這個電流會通過這個電池片，通過開裂間隙產(chǎn)生一個電流，這也是一個問題。這同樣對我們行業(yè)造成非常大的影響，相關(guān)的背板廠可以關(guān)閉自己光伏的業(yè)務(wù)。最終買單還是我們用戶。

　　

　　其次，就是其他一些背板材料，比如PVDF材料，這個PVDF也出現(xiàn)了明顯的開裂。它會先形成縱向裂紋，就是我們組件長的方向，然后裂紋逐漸擴(kuò)展，變成長的裂紋。然后導(dǎo)致整個薄膜整個脫裂。

　　

　　其實說，從材料角度來說，這種情況出現(xiàn)，有一個必然的內(nèi)在的影響因素。就是這個材料在橫向有一個普通缺陷，就是橫向非常的脆弱，機(jī)械性能非常差，所以這個系統(tǒng)當(dāng)中我們可以通過很多不同的實驗驗證這個弱點。比如我們通過紫外線，UVA軟化，通過耐溫實驗，處在70度烘箱當(dāng)中放幾百小時，也可以通過高溫高壓的，高濕實驗測試這些背板材料。上面這個圖是我們嘗試達(dá)到不同主流PVDF的薄膜。我們發(fā)現(xiàn)這些材料無一例外失效率降到5%以下，就是這個完成變脆弱了。下面這個圖是PVF，做完這個，我們其實做了非常好的實驗，斷裂性是非常穩(wěn)定。這是這種材料在橫向最大區(qū)別。這是為什么在戶外開裂的時候，PVDF是全部橫向開裂，這是沒有辦法改進(jìn)的。

　　

　　所以這個基礎(chǔ)上，在去思考在戶外看看一些失效模式，行業(yè)面臨的問題。目前的方法是不夠的，我們怎么設(shè)計一些方法，更好的模擬戶外的失效，預(yù)測一些新的材料在戶外能不能有好的表現(xiàn)，通過這幾年不斷反饋研究，總結(jié)出了濕熱老化、紫外老化，我們在一起做測試，讓組件經(jīng)歷了幾個主要的因素考驗。我們做這個訓(xùn)練，那個做那個測試，很多單向測試就拿到證書，現(xiàn)在我們IEC標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中有一個跟戶外最大區(qū)別，現(xiàn)在IEC標(biāo)委會議意識到這個問題。所以開發(fā)要通過綜合環(huán)境的方式改進(jìn)。當(dāng)然這個工作需要一點時間完成，我們作為材料方，可以提供一些思路讓大家參考，我們通過這樣方法設(shè)計，要通過一些標(biāo)準(zhǔn)、研究數(shù)據(jù)，也不能過多設(shè)計，算多了也不好。把這樣一個一些已經(jīng)知道會失效的背板和不會失效的背板，我們看到聚酰胺，他在戶外有大規(guī)模的失效，也模擬它的失效，而且失效模式也類似。PVDF，形成了很多的裂紋。在實驗室當(dāng)中，上面，中間這個圖我們看到它形成大量縱向的裂紋。對于PED，這是我們戶外看到很多發(fā)黃的現(xiàn)象，這是跟戶外都有一個比較明顯的相關(guān)性。我們這個方法是對的，能夠通過這個方法達(dá)到戶外比較好的關(guān)聯(lián)性。

　　

　　還有這個實驗方法得到越來越認(rèn)可，我們看到很多第三方他們已經(jīng)在依據(jù)我們這種類似方法開展一些組件的評估和測試。DNV-GL是一個公司會跟很多金融機(jī)構(gòu)，提供一些策略報告，證明我們這個組件效果好不好。來評價可融資性。從市場上逆匿名購買一些專業(yè)化組件，通過他自己的測試，他同樣用序列化的思路，他看到了我們這種PVDF縱向形成開裂。而且這種開裂也是跟焊帶有關(guān)，過去幾年我們不斷的組件當(dāng)中增多，這種過程當(dāng)中我們要加厚我們焊帶，減少電阻增大。這其實有非常大影響。在焊帶處頂起越來越明顯。對于很多材料來說，可靠性，不夠的話很容易形成開裂。比如PVD在橫向的性能比較弱。這種趨勢非常明顯。我們無論在實驗室和戶外都有觀察到這個現(xiàn)象。

　　

　　第二部分，我想大概介紹一下雙面組件，其實非常熱的話題。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(dāng)然，這個也有非常多說法，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(shè)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，通過一些文獻(xiàn)，我們看了很多這種研究，當(dāng)然這個因為廠家會做傾向性結(jié)果。我們有偏學(xué)術(shù)的。假如我們在相對一個比較合理的，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(xiàn)在做雙面組件是在一個初期階段，我們這里有很多的擔(dān)憂和憂慮。比如我們現(xiàn)在基本上大部分采用雙玻結(jié)構(gòu)，因為之前沒有透明背板，或者可靠性的材料用雙玻結(jié)構(gòu)有很多問題，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(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)的評價方法。所以對于這個很多銀行，沒有辦法針對背面考慮進(jìn)去，對于這個問題，還沒有完全解決。

　　

　　對于雙玻來說，無論在使用過程當(dāng)中還是生產(chǎn)過程當(dāng)中，這兩端，都存在問題，有很多問題需要解決的。我想這個問題，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。也就是說在生產(chǎn)端，是需要工藝改變。改變我們傳統(tǒng)使用功率，所以略有影響。大概降低1%左右，第二個需要我們對設(shè)備改造，這個意味著度電成本的投入。再有我們雙玻組件，雙玻組件應(yīng)該使用硅膠的封裝系統(tǒng)，這樣帶來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。這些其實都是可以量化，對成本的提高。

　　

　　在使用端，雙玻組件會比普通的組件重20%-30%，這是在運輸成本的增加。同樣的，我們在運輸過程當(dāng)中，它的破壞率也很高。然后，就是這個組件容易彎曲，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。還有跟蹤系統(tǒng)，意味著我們能耗變高，失效率，這個我們在電站當(dāng)中看到很多雙面的系統(tǒng)，故障率很高。還有用雙玻組件，要把里面封裝材料釋放出來，造成內(nèi)部的服飾和脫層。還有運行溫度高會影響發(fā)電量。后面有一些相對比較粗糙的組件，更細(xì)節(jié)的還有大量的數(shù)據(jù)。

　　

　　我們生產(chǎn)端，運輸、安裝破碎率，組件彎曲，變形，安裝耗時，人工成本，搬運成本。在這樣很多問題不斷存在和困擾著我們行業(yè)的時候，我們現(xiàn)在了一個透明的薄膜，以及透明背板出來以后，在這個行業(yè)引起非常大影響。雙玻業(yè)面臨一些問題，我們這個透明薄膜在戶外，我們很早就已經(jīng)做了。但是我覺得這還不夠，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(xiàn)在是全新的，它的可靠性，相對原來有非常大的提高。再有就是我們保持一個非常高的透光率，薄膜透光率能夠達(dá)到94%。跟現(xiàn)在的生產(chǎn)工藝和材料完全匹配，不是說你用薄膜背板，不用做任何的改變。還有耐熱型也比較好，這個已經(jīng)在戶外用了十幾年了。運行得非常好。還有就是，它相對雙玻是輕的。還有它非常可靠，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(wěn)定性，色澤穩(wěn)定性，表現(xiàn)非常好。沒有明顯的黃變，老化。

　　

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

　　

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

　　

　　那最后還有大概一兩頁，想介紹一下現(xiàn)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。我們有一個不太一樣的事情。我們怎么理解這個度電成本。我們這里做了一個簡單的不太成熟的設(shè)想。假如我是是3.9毛是平價上網(wǎng)的電價，以我們現(xiàn)在，比如組件是2.8元，組件價格。那我需要把組件價格降低到1.8元。如果降1塊錢一瓦，才能到3.9毛的組件上網(wǎng)。這個價格對組件來說還是非常大的，因為高于它的生產(chǎn)成本。短時間內(nèi)不太可能實現(xiàn)的。如果我們現(xiàn)在把我們電站，我的使用壽命從25年延長到35年。我給提供一個30年的工具保障，這是完全可以做到的。我們這個項目，我們在現(xiàn)在的看到用30年沒有問題。其實，這是一個不同的思路，如果在電站設(shè)計和投資的時候，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，會大大幫助組件和電站使用壽命，這是一個思路。

　　

　　最后，做一個簡單總結(jié)。我們杜邦是一個216年的企業(yè)，這個企業(yè)能夠不斷在這個行業(yè)里，一直以來堅持質(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(xiàn)在不斷的提高效率，我們每個人要領(lǐng)跑，效率提高，與此同時我們注重，要堅持可靠性，長期可靠性。這是我們一直想對這個行業(yè)呼吁的。謝謝大家。