光伏组件在不同气候环境下竟产生“惊人变化”

深入中国各地研究不同气候地区，材料对组件效能的影响

为了对不同典型气候类型和使用年限的组件做深入调查和研究，国内光伏行业专家和杜邦公司专业技术人员走访了12个省份，检测了20多个光伏系统和电站、累计约210MW的光伏组件。研究发现，不同气候地区光伏组件的衰减和材料老化有一定差异和规律，尤其对于拥有亚热、热带和温带等不同气候类型，及荒漠干旱、高原、沿海等多个地理特征的中国而言（如表2），其影响更加明显。

表2中国典型气候地区及气象数据举例

荒漠干旱地区：组件发黄严重

青海、新疆、内蒙古和宁夏等西、北部地区，是近年国内光伏电站建设集中地，这些地区光照资源充足，土地价格低廉，方便集中管理。但该地区气候环境严苛，具体表现为干旱少雨，年太阳辐照量超过5500MJ/m2，冬夏及昼夜温差较大，且部分地区地表沙化严重。

对于耐候性差的背板如聚酯（PET）和单层聚偏氟乙烯（PVDF）背板，变色发黄是一种常见的外观失效。在欧洲、北美和日本等地区多种气候类型下（包括温和气候）都报道过大量的相关失效案例。在我国也有很多此类背板发黄的案例。

图2是宁夏使用4年的组件，使用的是单层PVDF背板（PVDF薄膜/聚酯PET/粘接E层），背板内层显著黄变，超过50%的同类型组件和背板存在类似问题。背板变色发黄是一种常见的外观失效，根据现场IV测试结果显示：黄变组件的平均功率衰减为11%左右，显著高于户外使用4年组件功率衰减不超过5%的要求。

图2宁夏使用4年单层PVDF背板组件

还有些在西部风沙活动频繁地区使用的光伏组件，因其背板材料耐磨性差，厚度低，涂层被风沙磨损，背板内层PET很快直接曝露于苛刻大气环境中，在使用不到两年时间里即加速老化失效，如图3。

图3在青海安装18月组件FEVE涂料背板外层减薄为16.5微米，而标称厚度为20微米