黑科技加持高效產品
石墨烯鍍膜親水性、透光性可降低光伏電站運維成本
簡悅
近一年來，多主柵、疊片、N型、黑硅等最新組件技術，不斷取得新突破，正與我國光伏行業以先進技術推進產業降本增效，並進一步驅動市場良性發展的總體思路相契合。日前，正信光電科技股份有限公司（簡稱“正信光電”）憑藉其創新研發的12柵雙玻光伏組件成功通過IEC新標準測試，正信光電榮獲德國萊茵T譈V頒發的全球首張12柵雙玻IEC61215新版標準認證。而這一融合自清潔、高功率、衰降少等諸多特性為一體的高效產品也為產業加速邁入平價上網時代再添活力。
從材料端著手創新研發
此前，正信光電在2017年便推出12柵高效多晶組件，成為國內首家自主量產多柵組件製造企業之一，遙遙領先業內平均水平，在組件分裝技術上具備“領跑者”的能力。而此次正信光電榮獲“全球首張12柵雙玻IEC61215新版標準認證”，則充分證明了其12柵技術在發電效率、可靠性等多個緯度等優良性能。
2018年，正信光電又創新性將石墨烯自清潔技術與多主柵技術融合，成功開發出石墨烯12柵常規、石墨烯12柵雙玻、石墨烯5柵常規與雙玻等石墨烯光伏組件。
“一直以來，正信光電都堅持以技術創新為先導的理念,在技術創新上敢於探索，致力於為業內提供更高效、更可靠、更專業的光伏發電解決方案。”正信光電技術質量總經理王棟說，在傳統單、雙玻組件生產工藝基礎上，正信光電石墨烯多主柵組件將現有多主柵電池技術、石墨烯應用技術PERC、N型雙面、黑硅電池工藝等現行前沿技術相融合，從而成功使發電量增加6%，高溫發電量衰降也隨之大幅減少。
如何提高發電量，是全行業共同研究的方向，正信光電選擇從材料端入手，結合新型材料———石墨烯的親水性特點及自清潔能力的優勢，深入研究。呂鵬說：“從電池工藝上提升發電率、提升電池產品的良率，在市場中已被許多企業深入研究，而正信光電選擇從源頭考慮，從材料入手進行研究，這算是一塊兒‘硬骨頭’，這個研究會是一個投出大產出小的路徑，同時也是一條很艱難的路徑。”早在2016年,正信光電攜手中科大新能源應用課題組開始了石墨烯技術的研發與應用。經過三年多的不懈努力和研究，從實驗室到實現量產，正信光電目前已率先取得了石墨烯的電池增透技術，目前主要應用的也是其自清潔作用。據呂鵬介紹，試驗初期，電池的增透效果和自清潔效果遲遲無法找到一個均衡點，後來在石墨烯材料方面做了一些修飾，通過活化催化劑，不斷改善，最終對電池的性能做到均衡開發，實現了光伏電池的高透光率和自清潔功能。
今年上半年，正信光電正式發佈石墨烯12柵常規、石墨烯12柵雙玻組件、石墨烯5柵常規與雙玻組件等系列新品，該系列產品憑藉良好的透光率、超強親水性以及獨特的自清潔能力等眾多差異化核心競爭力成為業內關注的焦點。
石墨烯鍍膜經濟性顯著
據瞭解，複合石墨烯材料在光伏玻璃上的特點主要體現在超親水性、增透性和光觸媒。通過石墨烯膜層的應用，不僅增加了玻璃本身的透光性能，而且石墨烯表面的超親水特性也賦予了光伏玻璃自清潔功能。據呂鵬介紹，通過實驗發現，水與石墨烯同層表面僅有3~5度的夾角，這是高強度的親水性力證，水可以滲透至灰塵底部，帶著灰塵隨重力下落，沒有靜電產生，也不會產生吸附浮沉的困擾。12柵石墨烯組件相較於常規組件產品，採用石墨烯鍍膜技術製備的石墨烯高效組件透光率提高到94.3%，組件輸出功率可增加0.5%～1%，其特有的自清潔功能還可減少運維費用。而就自清潔能力來看，一般的組件技術往往只具備超親水或光觸媒效果，而將這兩種功能完美結合的目前只有石墨烯技術。
王棟說，在電站項目運行過程中，多種因素都會影響到電站的實際發電量，例如積灰、積雪、失配損失、遮陰與線損等各類複雜因素，其中積灰是影響到光伏電站發電量的一個主要因素。在乾燥的沙漠地區，工廠集中地區和建築施工密集地區尤為嚴重。經評估，嚴重的玻璃積灰會影響組件35%的功率輸出，正常使用情況下，得到及時清理的光伏系統或使用自清潔組件的系統可以多發電3%~5%(區域不同會存在一定的差異)。
另一方面，自清潔組件因其高超的親水性具有相當可觀的“錢”景。目前，大多數光伏電站往往採用定期人工清洗的方式清潔光伏板表面，這種清洗方式操作規範難以統一，容易造成電池片隱裂、組件表面存在殘留水漬等問題，且人工成本高，增加運營負擔。在清潔成本方面，按照業內人士的估計，一座裝機容量為50兆瓦的光伏發電廠，所需的清潔維護費用可能高達每年100萬元。這也進一步激發了正信光電加大對石墨烯自清潔組件的研發動力。
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