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行业动态
组件越来越脆弱,光伏行业该如何应对?
发布时间:2024-12-31    浏览次数:

近年来,光伏行业进入极致内卷时期,降本增效时时刻刻在进行。光伏组件变化显著,表面积增大、边框缩小,平均重量减少,从2018-2024年,表面积平均增幅40%-60%,边框高度降至25-40mm,玻璃也从3.2mm钢化玻璃转为2.0mm半钢化玻璃,电池片厚度也从之前的180μm变成现在的130μm……所有材料都在降本,这导致组件机械性能下滑。CFV实验室数据显示,近三年故障率升至约 30%,因玻璃作为承重材料有脆性断裂风险,其原子排列无序,受力易在薄弱成核点断裂。

组件越来越脆弱,光伏行业该如何应对?在此背景下,光伏玻璃四点抗弯技术意义重大。在质量控制上,精准模拟实际工况测试弯曲强度,保障产品质量,降低次品率;于材料性能研究,能测定弹性模量、断裂韧性等,助力研发优化;在产品创新时,可快速验证设计,加速迭代;对生产工艺优化,能依据测试结果调整流程,提升产品一致性与稳定性;从供应链管理角度,甄别优质供应商;于市场竞争,分析竞品获取情报,助力产品策略调整;基于长期测试数据还能预测玻璃寿命,规划维护更换计划,降本增效。现在我们根据隆基的一篇文案来讲解一下玻璃四点弯曲的原理。

当组件在户外受到雪压或者风压时,玻璃会有一定程度的弯曲,弯曲超过了临界值则会破碎。当玻璃弯曲时,受拉应力玻璃一侧需先吸收一定的压应力,从而提高了玻璃的抗弯强度。一般来讲,玻璃的抗弯强度与表面压应力存在一定的线性关系。若玻璃的表面应力低,则弯曲强度也会降低,破碎风险随之增大。光伏玻璃的钢化工艺是将玻璃加热到一定温度,然后两面均匀、快速冷却。快速冷却时,表面玻璃冷却速度快,内部冷却速度慢,在玻璃表面形成一层压应力膜,也就是表面应力。

隆基研发团队通过模拟分析得到了组件受外力载荷时玻璃表面的受力分布图,当玻璃表面应力以及弯曲强度太低时,则玻璃破裂几率增大。通过专业的研究分析,隆基提升了光伏玻璃表面应力的标准,并在组件企业中首创制定了光伏玻璃四点弯曲强度标准,将更严格的标准纳入隆基组件玻璃应用技术标准,经受更严苛的户外环境考验。

表面应力测试选择如图的四个点进行应力测量;四点弯曲测试如图所示放置玻璃,以一定的递增速度对玻璃进行加载直至玻璃破坏,并记录其破坏时的最大载荷等参数。



相比常规光伏玻璃技术标准,隆基技术团队结合户外实际运行环境并进行科学分析,提升的这两条技术标准,能更全面的保障组件在户外的可靠性运行,极限降低在某些极端气候环境下的载荷失效风险。

目前,除了隆基使用了玻璃四点弯曲、天合、协鑫、阿特斯、晶科等诸多一线大厂均对玻璃四点弯曲进行了监控,全面的确保组件良好的可靠性。


 

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