占比达93%！双面组件备受屋顶光伏“青睐”

分析表明，越来越多的光伏系统安装商在未来安装双玻光伏系统。双玻光伏组件主要采用光伏玻璃背板而不是传统的聚合物背板。将玻璃替代聚合物显然是双面光伏组件设计的一种理想选择，双面光伏组件可以通过双面光伏玻璃产生更多的电力。公用事业规模光伏项目将大量使用双面光伏组件，特别是可以倾斜和间隔安装以获得更高的发电效率时。

但这种曾经“小众”的光伏组件的安装量正变得增长，由于双面双玻光伏组件被排除在201条款关税之外，其进口量激增也为商业和住宅屋顶光伏行业带来显著的影响。根据美国商务部发布的数据，在美国2021年进口的光伏组件中的32%是双面光伏组件。一年后，87%的进口组件是双面光伏组件;到2023年上半年，这一比例为93%。

光伏系统承包商Radiance Solar公司业务开发高级副总裁Michael Perkins指出，大多数光伏系统安装商现在可能都在使用双面双玻光伏组件，即使它们的双面特性没有得到充分利用。

他说，“我们在安装的光伏项目中采用了双面双玻光伏组件，甚至是在轨道上安装的屋顶光伏系统。这主要是由于光伏组件本身更低的成本，而不是阳光反照率的影响。有一段时间，双面光伏组件获得关税豁免使它们在成本方面更具竞争力。”

图1 采用不同背板材料的光伏组件的全球市场份额

而嵌入式安装光伏系统使用双面双玻光伏组件似乎毫无意义，但这一趋势表明，双面双玻光伏组件正变得越来越普遍。根据研究机构在“国际光伏技术路线图(ITRPV)”第14版报告中预计，到2027年，玻璃将成为光伏组件主导的背板材料。这主要是由于双面光伏组件成为一种默认选择。该报告称，双面光伏组件在2023年占据了70%的市场份额，并将在十年内进一步增长到90%。越来越多的光伏组件制造商将生产双面双玻光伏组件。

光伏组件制造商Meyer Burger公司在2023年初宣布，该公司未来将只生产双面双玻光伏组件。该公司指出，这将为客户带来了许多好处，包括其专用异质结技术(HJT)光伏组件的性能、可靠性和稳定性的提高，而无需采用聚合物背板。Meyer Burger公司还将双面双玻光伏组件的保修期从25年提高到30年，同时放弃采用聚合物背板。

Meyer Burger公司美洲高级营销经理Michelle Graef说，“如果不是嵌入式安装的光伏系统，玻璃是一种理想的背板。它能更好地抵御天气、炎热和潮湿等不利条件。”

专门制造玻璃组件也帮助Meyer Burger公司提高了工厂的生产速度。

Meyer Burger公司全球公关主管(Anne Schneider说，“我们不再需要改变生产线，生产流程可以在背板和玻璃之间无缝切换。我们进行了高度优化。而当制造流程不得不停下来切换到另一个时就是一种中断。”

这种中断较少的自动化制造过程也能更好地防止光伏组件在制造过程中形成微裂纹。清洁能源协会(CEA)发现，由于消除了背板失效的可能性，双面双玻光伏组件的性能表现更好，但仍然存在潜在的问题。

清洁能源协会(CEA)工程服务经理Claire Kearns-McCoy表示：“与同类玻璃背板光伏组件相比，我们发现双面双玻光伏组件在安装过程中形成的微裂纹更少。然而，对于玻璃较薄的光伏组件，其破裂的风险更高。”

聚合物背板通常与2.8毫米或更厚的玻璃相匹配。双面双玻光伏组件每层玻璃的厚度都降低到2mm，以减轻重量。在背板使用玻璃可以防止与柔性和穿透性背板相关的问题，但即使是厚度的轻微变化也会带来一系列新的问题。

清洁能源协会(CEA)技术和质量高级主管George Touloupas表示:“这在容易下冰雹的地区造成了很多问题，但通常也会造成无法解释的自发破裂。这可能是由于玻璃的制造和安装实践的可变性，以及当前IEC测试方法的不适用性。这是目前业内一个非常热门的话题，但尚未得到解决。”

由于出现这些问题，不能只降低玻璃的厚度，因为这两层玻璃很可能仍然是光伏组件中最重的组成部分。现在没有办法解决这一问题，玻璃比聚合物背板更重。当比较天合光能公司相同尺寸的光伏组件时，其双面双玻光伏组件比采用背板的光伏组件重9磅。同样，Meyer Burger公司的双面双玻光伏组重53.8磅，而采用背板的光伏组件重43.4磅。

Radiance Solar公司的Perkins说，“光伏组件的重量差异不应该被遗忘，因为会降低安装工人的工作效率。当他们安装光伏组件时，每个光伏组件的重要额外增加5到10磅。这意味着他们会感到疲惫，工作效率可能会下降。”

随着屋顶光伏系统的激增，光伏系统安装商能做些什么呢?在具有挑战性的地屋顶点安装时，重要的是要注意某些品牌光伏组件的玻璃厚度。此外，还需要调整光伏系统安装流程，以防止光伏玻璃弯曲。安装人员必须适应并保证安全。

清洁能源协会(CEA)的Kearns-McCoy说：“重要的是要确保所有安装人员都经过培训，并遵守光伏组件制造商的操作和安装指南以及正确安装光伏组件的规范。”