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2014 年9 月的西北某地，20 兆瓦的光伏電站施工現(xiàn)場一片火熱，首席技術(shù)官張總監(jiān)深呼一口氣：馬上10 兆瓦裝機就要并網(wǎng)成功了，今年的進度應(yīng)該不會落后了。突然，一個電話打過來：“張總，你過來看看，情況緊急。”驅(qū)車趕到現(xiàn)場之后，現(xiàn)場的情況令張總目瞪口呆，只見電站組件大面積出現(xiàn)斑駁的花紋，似蝸牛爬行過一般。技術(shù)出身的張總監(jiān)本身十分注重電站品質(zhì)，此批組件全部采購的全球知名品牌廠商提供的組件。還未建成并網(wǎng)的組件就出現(xiàn)這樣的品質(zhì)問題，張總不由得心急如焚。進一步調(diào)查電站情況，發(fā)現(xiàn)問題更加嚴重，總計6000 多片組件爆發(fā)此類狀況，也就是未建成的電站32%的組件出現(xiàn)此類問題，建設(shè)成功的電站運營1 年的，粗略估計46%的組件爆發(fā)此類問題。（以上人物名字為虛構(gòu)，根據(jù)真實案例改編）


那么，問題就來了，蝸牛紋是如何爆發(fā)的，對電站運營又會帶來哪些影響，今天我們就從組件生產(chǎn)封裝來解釋蝸牛紋的來世今生。蝸牛紋通常意義上的概念：太陽能組件經(jīng)過一段時間（半個月或者幾年）的暴曬，無需并網(wǎng)組件表面就開始局部出現(xiàn)色變，一個手指粗的的狹窄交錯的暗線出現(xiàn)在組件的表面，從而造成外觀嚴重瑕疵。經(jīng)過筆者對國內(nèi)多家光伏電站的調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)蝸牛紋爆發(fā)的區(qū)域廣泛（從海南到新疆），溫度系數(shù)相差甚大，裝機時間（1 個月-25 年）先后都沒有明顯的范圍，也就是說，蝸牛紋的爆發(fā)，貫穿著整個電站生命周期的問題。而且在25 年組件使用壽命之內(nèi)，業(yè)主都要戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢的考慮組件爆發(fā)蝸牛紋的風(fēng)險。

常見的蝸牛紋理圖片：


幾乎所有的組件制造商都告訴電站運營方，蝸牛紋對組件的發(fā)電效率沒有影響。理由基本類似：1）蝸牛紋是因為電池片柵線表面的銀與EVA 相互微量反應(yīng)產(chǎn)生的，其不影響柵線導(dǎo)電，也不會造成光線遮擋，因此不會影響組件功率輸出。2）蝸牛紋與電池片隱裂相對應(yīng)，如果隱裂未造成電池片上局部面積的缺失就不會影響電池片的功率。目前對產(chǎn)生蝸牛紋的組件進行測試，也的確沒有發(fā)現(xiàn)大幅度的組件效率下降。真是這樣嗎？我們需要分析一下組件的封裝材料和蝸牛紋產(chǎn)生的可能關(guān)系。

EVA 樹脂的正式名稱為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，光伏組件用的EVA 中的醋酸乙烯酯含量通常在28-33%。酯作為一種常見的化學(xué)鍵有一個最基本的性能，在有水的情況下會分解成酸和醇。


在光伏組件中慢慢積累的醋酸就變成了大部分光伏組件質(zhì)量問題的重要誘因。日本Chemitox 實驗室將電池片浸泡在一定濃度的稀醋酸溶液中觀察銀柵線的變化，發(fā)現(xiàn)醋酸可以逐步將電池片表面的銀柵線腐蝕變窄。而隨著銀柵線的變窄，組件的發(fā)電效率逐漸下降。目前大部分組件廠自行模擬的蝸牛紋實驗采用暴曬實驗，將正負極用二極管連接，實驗周期很少有超過一年的。而使用快速模擬的測試會使在85%濕度85℃環(huán)境下用外接電流的方法模擬實際發(fā)電的測試，也很少有超過1 個月的。這些實驗是否能真正說明實際問題，尚無定論，而醋酸腐蝕銀線最終會導(dǎo)致光伏電池發(fā)電效率下降是一個確定的現(xiàn)象。