前不久广东地区经历了一场严重的冰雹天气，如图可见，部分冰雹的尺寸甚至超过了人的首长。不少光伏组件历经冰雹洗礼，直接被冰雹贯穿，损坏十分严重。导致组件受损的因素有很多，其中很重要的一点，是组件正面材料的抗冲击性不足。随着光伏技术的发展，目前市面上主流组件多为双面，且前后采用两块2.0mm半钢化玻璃覆盖。
图片来源于网络
全钢化VS半钢化
就光伏组件玻璃而言，可分为全钢化玻璃(2.5mm/2.8mm/3.2mm)和半钢化玻璃(2.0mm及以下)，其抗冲击的能力完全不可同日而语。目前对冲击性能测试要求莫衷一是，主要争议点之一是：落球质量，究竟是选用227g还是1040g。
国内组件客户，落球质量既有选择1040g也有选择227g。据《GB/T 41314-2022》有关标准规定， 2.0mm半钢前玻是227g的钢球在0.8米的高度之下测试完成，而3.2mm的全钢化玻璃则是使用1040g的钢球在1米的高度之下测试完成的。3.2mm的全钢化玻璃大约可以抵挡5倍的冲击力。
同样的正面光伏玻璃，测试选用不同的标准，笔者认为这是目前最大的争议点。从以上测试数据可以看出，为了保证组件的抗冲击性，理想的材料首选全钢化玻璃。在加工过程中，全钢化玻璃经过特殊处理，使其比普通玻璃具有更高的抗冲击能力和耐磨性。它可以在组件受到外界冲击时起到有效的保护作用，减少组件损坏风险。
全钢化方案
笔者从中来股份处了解到，近来其推出了2.5m/2.8mm全钢化玻璃+透明网格背板+双梁型御风钢边框(BACKBONE边框)的产品，称之为N型全钢化一站式封装方案。能够代表其方案的标志性产品，名曰：御风组件。
N型全钢化一站式封装方案，又有哪些优势呢?
优势一：发电量提升
实证项目作为评估和验证光伏组件及光伏系统的重要手段，在光伏行业内备受青睐。根据中来在CPVT银川国家光伏户外实证基地一年期(2023年)的户外实证项目结果显示，N型全钢化组件比常规半钢化组件单瓦发电量高1.63%左右，具体数据如下图所示。
图片来源：中来股份 银川实证项目单瓦发电量对比
如此明显的发电量提升，是如何做到的呢?
优势二：三低四抗
“三低”——低温度系数
N型全钢化一站式封装方案采用了透明网格背板，温度系数低，功率温度系数为–0.29%/°C，低温度系数意味着，在组件高温运行环境中，全钢化组件具有相对较高的发电性能，从而实现发电量增益，并且降低系统的度电成本。
数据来源： Test Report No.JC-2301030 (Testing Center of Jolywood)
“三低”——低工作温度
N型全钢化组件具有出色的散热性能和低工作温度，相较于传统的半钢化组件，其工作温度低1.5度，能够降低由于温度引起的功率和发电损耗，保证组件的生命运行周期内的发电稳定。
数据来源：中来股份
“三低”——低热斑温度
热斑效应，在一定程度上会降低组件的输出功率。若发热温度超过一定的极限便会导致光伏组件局部烧毁形成暗斑、焊点熔化、封装材料老化等永久损坏，是影响光伏组件输出功率和使用寿命的的重要因素，甚至可能导致安全隐患。全钢化组件可以有效缓解热斑问题。且N型全钢化方案采用龙头(BACKBONE边框)设计，A面高度对比传统边框更低，有效防止积灰，降低热斑风险;经防积灰验证，传统边框积灰遮挡导致功率衰减为1.87%，BACKBONE边框积灰遮挡导致功率衰减为1.06%。
图片来源：中来股份 传统边框与BACKBONE边框积灰对比
“四抗”——抗飓风&抗暴雪
在暴雪、大风等极端天气下，如果光伏系统的御风抗雪载荷标准不达标，会导致组件受压变形，造成发电效率降低，影响系统发电量，进而影响光伏发电的经济效益。采用N型全钢化方案的御风组件通过正面6500Pa静载测试及动载测试，具有优异载荷性能(材料通过低温载荷测试-北德TUV：TRPVP08022/21P/01)。严谨可靠的设计使得组件在极端气候条件下仍然保持高可靠性。
数据来源： Test Report No.: (TUV-NORD)
数据来源：泰州中来实验室CNAS编号L13889
“四抗”——抗冰雹&抗爆裂
全钢化组件，目前已被广泛应用，除普通地面电站外，亦可应用于如光伏幕墙、阳光房、隔离墙、跑道等多种领域，但其应用存在着不容忽视也不可避免的风险—爆裂。透明背板组件正面采用2.8mm全钢化玻璃，不仅能很好的解决热应力带来的问题，且具有超强的抗载荷能力;且全钢化玻璃能承受高达45mm冰雹冲击。对比采用了半钢化玻璃的组件，其发生自爆的概率大大降低。
图片来源：中来股份
综合以上，可以看出，N型全钢化方案，对比采用了半钢化玻璃的组件，发电量增益1.63%，重量可降低17%~20%，且具有“三低四抗”的性能优势，在显著提升发电量的同时，大大提升了组件本身的可靠性。另外，全钢化组件的应用范围十分广泛，覆盖了地面光伏电站，工商业电站和家庭屋顶电站等场景，包括光伏幕墙、阳光房、隔离墙、跑道等多种领域。相信在未来，其应用范围将会进一步扩展，光伏行业或将迎来一个“全钢化”时代。
责任编辑：周末
