高原地区:组件背板外层脆化剥落
西藏是中国太阳辐射能最多的地方,阳光直射比例大,年际变化小,大部分地区年日照时间达3100~3400小时。以拉萨地区为例,年太阳辐照剂量达7600 MJ/m2,组件正面年紫外辐照剂量超过100 kWh/m2。该地区组件的典型外观失效主要表现为封装材料变色、栅线变色、背板黄变脆化和剥落。图4是在西藏使用9年的组件,该组件使用的背板材料由空气面向内依次为:白色聚酯PET /透明聚酯PET/粘接E层。该组件背板内层严重发黄,在电池片间隙位置,由于背板内外两层都受到紫外照射,背板外层白色聚酯PET层几乎全部剥落。
图4在西藏使用9年组件的聚酯背板内层黄变、外层开裂剥落
热带、亚热带地区:电池焊带被腐蚀
海南是我国典型的热带湿热气候地区,年平均气温22~27℃,年平均湿度超过80%。湿热气候地区具有高温、高湿和强紫外等环境特点,对组件中的电池栅线、焊带、EVA、背板等材料有显著影响,在海南使用的光伏组件普遍存在电池栅线和焊带腐蚀、封装材料变色等问题(如图5),该电站由多个4块组件的独立系统组成,其系统无一例外存在电池片、银栅线和焊带腐蚀问题,户外功率测试设备已测不出电流和组件剩余功率。
图5海南使用15年(安装19年)双玻组件电池腐蚀和封装材料黄变明显
另外,从电池片间隙可看到,封装材料EVA黄变严重;部分区域还存在电池片和封装材料脱层现象,在接线盒部位由于水汽通过背面玻璃打孔处导致封装材料严重脱层。这些双玻组件使用铝边框封边,仍不能阻止水汽进入组件及封装材料的老化和电池部件的腐蚀。