频发的质量问题、高衰减率组件正在中国西部光伏电站蔓延，可能会将过去三年积累的光伏电站成绩打入尘埃。
“部分多晶硅电池组件2-3年功率衰减3.8%－7.0%，非晶硅3年功率衰减达20%。”中科院电工所在对青海省太阳能光伏电站后评估检测后得出令人惊讶的结果。
根据鉴衡认证中心调查，425座太阳能电站中，30%建成的3年以上电站都不同程度出现了问题；由于组件的质量问题，有些建成三年的电站设备衰减率甚至高达68%。如果组件一年衰减超过5%，照此速度，五年后这个电站就报废了。
随着“婴儿期”（运行一年）失效率组件的出现，建设1年的电站成本、收益都出现了较大波动。这样的电站如何保证投资回报率？如何获得银行贷款？如何让投资者、业主放心？
以国内现有的招标交易及竞争环境，单独的太阳能电站组件供应商没有力量挽回这一局面，有些事情，需要电站业主、投资商自己把关。
未经实绩验证的材料损害组件根本
组件是太阳能电站最重要的组成设备，电站的质量、发电量、收益率、价值都与它息息相关。它主要由太阳电池、封装材料、背板、玻璃、边框、接线盒等组成，这些材料都对组件性能、质量产生影响，电池片是核心，外面的封装材料都是为了保护它，其中一个关键的保护材料是处于最外层的背板，一旦背板失效，里面的封装材料、电池片就如失去蔽护的花朵，随环境凋零。
背板是光伏组件背面的一层复合结构材料，将电池片和组件封装材料与大气环境隔离，为组件提供绝缘保护，它需要长期耐受各种环境应力作用，对组件在户外的可靠性、功率衰减和使用寿命都至关重要。
随着国内电站装机的不断攀升，市场上出现了采?不同材料和结构类型的背板，目前比较常见的背板外层保护材料有
杜邦™特能®(Tedlar®)PVF薄膜、PVDF薄膜、FEVE涂料、PET聚酯/耐水解PET、PA聚酰胺。
背板的重要性能需要正确的关键材料组合才能体现，越来越多的组件质量问题，与背板选材有关，比较常见的失效模式有开裂、黄变、风沙磨损、热斑熔化等，这些问题都对组件造成破坏性损害，使电站存在严重的安全隐患。
PET背板在日本使用广泛，其外层保护材料PET聚酯是非氟材料，非氟材料耐候性较差，直接曝露在户外其高分子链段容易被紫外线破坏，出现开裂现象。图一（a）是日本户外应用12年的143W单晶组件，组件剩余功率为77W，下降了46%，PET背板外观黄变严重，且明显脆化开裂。此类情况并非偶然，PET背板90年代开始被日本厂商用于10年质保的屋顶组件，有些在户外几年内就发生光热老化发黄开裂导致组件功率迅速衰减。市场上一种新型耐水解PET背板在长期综合老化后断裂伸长率下降变脆。
图一.（a）12年日本安装组件PET背板开裂；（b）4年西班牙安装组件PET背板开裂；（c）14年日本屋顶安装组件PET背板发黄脆化
FEVE涂料背板开裂的情况也比较严重，在美国新泽西州一座3年的电站（图二），组件中使用了FEVE涂料和基于杜邦™特能®(Tedlar®)PVF薄膜的两种背板，其中采用FEVE涂料背板的一块组件，背板外面的FEVE涂层从PET基材上剥落，剥落方向沿焊带方向，可能是由于焊带热胀冷缩应力导致FEVE涂层开裂。从该电站组件取这两种背板样品，进行划格试验测试背板外层与PET基材粘结力（图三），户外使用3年的FEVE涂料背板其外层涂层可从PET基材上剥离，说明FEVE涂层与PET基材粘接力较弱导致户外脱层开裂，杜邦™特能®（Tedlar®）PVF薄膜则完好粘结在PET基材上。
图二.美国新泽西州安装3年电站组件FEVE涂料背板涂层开裂剥落
图三.美国新泽西州安装3年电站组件（a）组件使用的FEVE涂层背板涂层剥落；（b）对这些户外组件使用的FEVE涂层背板和杜邦™特能®（Tedlar®）PVF背板的划格试验结果
FEVE涂层脆弱受热应力容易开裂，且FEVE分子链为聚氨酯结构，仅有少量含氟链段。除此外，FEVE涂层耐磨性差，受环境的影响大，组件、电站所承受的风险也较高。我国西部地区光照资源充足、土地价格低廉，是大多数大型光伏电站理想建设地。但这些地区干旱少雨、地表沙化严重、风沙活动强烈，随着户外使用时间的延长，风沙磨损会不断减薄背板外表层材料的厚度，所以背板外表层耐磨性能和厚度非常重要。
同样出现问题的还有PVDF薄膜背板，PVDF背板容易发生热斑熔化、受热脆化和应力开裂。在美国亚利桑那州、以色列和西班牙等地面和屋顶电站（图四），某PVDF单面氟膜背板内层在五年内普遍发生黄变现象(10%-75%电站组件)。单层氟膜背板容易出现内层发黄现象，专家建议在苛刻环境下使用双面氟膜杜邦™特能®(Tedlar®)TPT背板以避免内层紫外老化导致的失效风险。同时PVDF薄膜背板还出现了因热斑问题导致熔化起泡开裂现象，原因是PVDF薄膜熔点大约只有160oC-170oC，对比杜邦™特能®（Tedlar®）PVF薄膜熔点大约为190oC-200oC。
图四.PVDF背板热斑失效
（a）美国亚利桑那安装2年组件背板因热斑熔化和开裂；（b）以色列电站组件背板热斑熔化起泡；（c）西班牙屋顶组件安装2年内背板热斑老化开裂；（d）为（c）的局部放大图
上述各类新型材料的背板均通过了相关认证，但都没有得到实际长期户外验证，材料本身的性能缺失使其不能应对各种环境应力。现行IEC标准多为单项应力测试，对紫外测试要求也过低，不能很好的模拟背板材料在户外所受综合应力的老化失效。有些背板厂商通过逆向研发，改进材料通过现有实验室加速老化测试，甚至可以满足两倍、三倍IEC测试要求。但是在实际户外应用中还是出现了开裂、脱层、黄变等失效现象，使电站投资者蒙受巨大损失。
对材料的选择很关键，据了解，目前如果组件供应商在未接到电站投资商对组件的材料要求情况下，从初始成本考虑会优先选择廉价的背板封装组件。而对电站投资商而言，选择经过实绩验证的背板材料才能确保电站最大价值，因此，了解组件材料清单是投资电站的必要功课。