眾所周(zhou)知，光(guang)(guang)伏(fu)組(zu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)應用環(huan)(huan)境(jing)(jing)多種多樣，如熱帶(dai)高濕(shi)環(huan)(huan)境(jing)(jing)、沿海環(huan)(huan)境(jing)(jing)、沙漠干旱、溫和環(huan)(huan)境(jing)(jing)等。不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)(jing)應力對光(guang)(guang)伏(fu)組(zu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)能的(de)(de)(de)(de)影(ying)響是(shi)(shi)有(you)明顯差異的(de)(de)(de)(de)。目前傳統的(de)(de)(de)(de)商(shang)業化(hua)光(guang)(guang)伏(fu)組(zu)件(jian)(jian)是(shi)(shi)三(san)明治(zhi)結構，玻璃(li)(li)/EVA/電池/ EVA/背板，其(qi)封裝材(cai)(cai)(cai)料（玻璃(li)(li)、背板、EVA）作(zuo)為光(guang)(guang)伏(fu)組(zu)件(jian)(jian)上的(de)(de)(de)(de)一道屏障，可以(yi)有(you)效的(de)(de)(de)(de)保(bao)護內部的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)伏(fu)電池不(bu)受外(wai)界環(huan)(huan)境(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響，從(cong)而確保(bao)其(qi)在(zai)不(bu)同(tong)應用環(huan)(huan)境(jing)(jing)下的(de)(de)(de)(de)長(chang)(chang)期(qi)可靠(kao)性(xing)。那么(me)如何在(zai)這么(me)多不(bu)同(tong)環(huan)(huan)境(jing)(jing)下保(bao)證光(guang)(guang)伏(fu)組(zu)件(jian)(jian)長(chang)(chang)達25年(nian)的(de)(de)(de)(de)長(chang)(chang)期(qi)可靠(kao)性(xing)，封裝材(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)選型(xing)就變得至關重要的(de)(de)(de)(de)。玻璃(li)(li)是(shi)(shi)無機材(cai)(cai)(cai)料，在(zai)戶外(wai)各種環(huan)(huan)境(jing)(jing)下都(dou)相對穩定，具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)長(chang)(chang)期(qi)耐(nai)候(hou)性(xing)，因此本(ben)文(wen)主要探討EVA、背板這類容易受氣候(hou)影(ying)響的(de)(de)(de)(de)高分子封裝材(cai)(cai)(cai)料在(zai)沿海或是(shi)(shi)熱帶(dai)高濕(shi)環(huan)(huan)境(jing)(jing)下的(de)(de)(de)(de)選型(xing)。在(zai)回答這個問(wen)題(ti)之前，我們需要先(xian)搞(gao)清楚下面(mian)幾(ji)個問(wen)題(ti)。
   ; 1、室(shi)內環境測(ce)試能否模擬戶外(wai)的環境
    通常我(wo)們用(yong)室內的(de)雙(shuang)85高溫高濕(shi)(shi)測試（85℃，85%R.H.，1000hrs）來模擬(ni)戶(hu)外(wai)沿(yan)海或(huo)是熱帶高濕(shi)(shi)環境(jing)，但是一直存在這樣(yang)一些疑慮和爭議(yi)：
    a) 85℃，85%R.H.的(de)雙85測試環(huan)境真的(de)能代表戶外沿海或是熱帶高(gao)濕環(huan)境嗎(ma)？其(qi)失效機理(li)是否會存在差異？
    b) 85℃，85%R.H.，1000hrs的測試能否(fou)戶外代表25年(nian)？
    目前這兩個問(wen)題都有(you)了一(yi)些結論。我(wo)們先來看一(yi)下戶外的2個應用實(shi)例。

    圖1是安裝在(zai)熱帶地(di)區運行了8年的組(zu)件的EL圖，該地(di)區氣候高濕，安裝地(di)離海邊不到(dao)500米。2010年安裝，2018年測(ce)試EL發現(xian)電池從焊帶開(kai)始出現(xian)大量(liang)的腐蝕發黑現(xian)象，嚴重的部分(fen)整個電池發黑，與銘牌功(gong)率比，功(gong)率衰減13.8%。

    圖2是(shi)安裝(zhuang)在亞熱(re)帶(dai)(dai)地區(qu)運行了(le)8年的組件的EL圖，該地區(qu)夏季高濕，冬季溫(wen)和濕潤，離海不到(dao)500米。2010年安裝(zhuang)，2018年測試EL發現(xian)(xian)電池焊帶(dai)(dai)開始出(chu)現(xian)(xian)大量的腐蝕發黑現(xian)(xian)象，與銘牌功(gong)(gong)率比，功(gong)(gong)率衰減(jian)5.6%。

    那么(me)，室內(nei)的(de)高(gao)溫高(gao)濕環(huan)境下，組(zu)件如何表現(xian)呢？我們拿(na)同樣10年(nian)生產的(de)組(zu)件去做(zuo)測(ce)試，分別在1000小(xiao)時(shi)，1250小(xiao)時(shi)，1500小(xiao)時(shi)，2000小(xiao)時(shi)后測(ce)試功(gong)率(lv)和EL，如下圖(tu)所示，我們在高(gao)溫高(gao)濕的(de)測(ce)試過(guo)程(cheng)中發(fa)現(xian)了戶外相(xiang)似的(de)失效過(guo)程(cheng)。隨著(zhu)高(gao)溫高(gao)濕的(de)進行，電(dian)池片從(cong)焊帶(dai)開始腐蝕并(bing)逐步加(jia)劇，與銘(ming)牌功(gong)率(lv)比(bi)，功(gong)率(lv)出(chu)現(xian)明顯的(de)下降。

    根據室內和室外(wai)的數據分析(xi)，我們可以得出(chu)如下結論(lun)：
    a) 85℃，85%R.H.的測(ce)試環境可以有效(xiao)的模(mo)擬戶外沿海或是熱帶高濕(shi)環境。其失(shi)效(xiao)機理(li)基本相似。
    b) 85℃，85%R.H.，1000小時(shi)的(de)測(ce)試(shi)不(bu)能代(dai)表組件25年的(de)使用(yong)壽命，室(shi)(shi)內1500小時(shi)的(de)測(ce)試(shi)僅能代(dai)表亞熱(re)帶(dai)地區(qu)靠海(hai)(hai)安裝(zhuang)(zhuang)的(de)組件室(shi)(shi)外運行8年，室(shi)(shi)內2000小時(shi)的(de)測(ce)試(shi)僅能代(dai)表熱(re)帶(dai)地區(qu)靠海(hai)(hai)安裝(zhuang)(zhuang)的(de)組件室(shi)(shi)外運行不(bu)到(dao)8年的(de)時(shi)間。
    2、高溫(wen)高濕環境下的失效機(ji)理
    業內一(yi)直有(you)(you)這(zhe)樣兩種聲(sheng)音(yin)(yin)，一(yi)種是水汽(qi)的(de)(de)(de)(de)侵入(ru)使得EVA水解產生醋(cu)酸(suan)是導致(zhi)組件(jian)高(gao)溫(wen)高(gao)濕(shi)(shi)環境(jing)下(xia)失(shi)效的(de)(de)(de)(de)原因，因此需(xu)要(yao)使用(yong)低水透(tou)的(de)(de)(de)(de)背板(ban)(ban)；另一(yi)種是水汽(qi)進(jin)入(ru)組件(jian)內部后使得EVA水解后產生醋(cu)酸(suan)沒有(you)(you)辦法跑(pao)出去(qu)進(jin)而腐蝕(shi)電池(chi)，導致(zhi)組件(jian)高(gao)溫(wen)高(gao)濕(shi)(shi)環境(jing)下(xia)的(de)(de)(de)(de)失(shi)效，因此需(xu)要(yao)使用(yong)透(tou)水率高(gao)的(de)(de)(de)(de)可(ke)呼吸的(de)(de)(de)(de)背板(ban)(ban)。這(zhe)兩種聲(sheng)音(yin)(yin)都有(you)(you)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)道理(li)，其中(zhong)對于(yu)高(gao)溫(wen)高(gao)濕(shi)(shi)環境(jing)下(xia)組件(jian)的(de)(de)(de)(de)失(shi)效是由(you)于(yu)EVA水解產生的(de)(de)(de)(de)醋(cu)酸(suan)腐蝕(shi)電池(chi)片導致(zhi)，這(zhe)一(yi)點是一(yi)致(zhi)認同的(de)(de)(de)(de)。那么到底該選擇高(gao)水透(tou)的(de)(de)(de)(de)背板(ban)(ban)還是低水透(tou)的(de)(de)(de)(de)背板(ban)(ban)，讓我們來看以下(xia)的(de)(de)(de)(de)數據。
    2.1高溫(wen)高濕環境(jing)下(xia)背板透水率對(dui)組件可靠性的影響

    我們對不同(tong)透(tou)(tou)水(shui)率(lv)(lv)背(bei)(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)件(jian)(jian)(jian)進(jin)行了高(gao)溫(wen)(wen)高(gao)濕測(ce)試。表(biao)1是(shi)(shi)背(bei)(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)透(tou)(tou)水(shui)率(lv)(lv)值。透(tou)(tou)水(shui)率(lv)(lv)1.34g/㎡.day的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)背(bei)(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)是(shi)(shi)高(gao)阻水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)背(bei)(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)，也是(shi)(shi)目前背(bei)(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)中透(tou)(tou)水(shui)率(lv)(lv)較小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，市面上未大(da)量使(shi)用(yong)。透(tou)(tou)水(shui)率(lv)(lv)2.34g/㎡.day的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)背(bei)(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)是(shi)(shi)目前背(bei)(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)中透(tou)(tou)水(shui)率(lv)(lv)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)背(bei)(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)，也是(shi)(shi)目前在廣泛使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。圖8是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)(wen)高(gao)濕后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)試后(hou)功率(lv)(lv)衰減情(qing)況。3000小時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)高(gao)濕后(hou)，背(bei)(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)透(tou)(tou)水(shui)率(lv)(lv)在2.34g/㎡.day的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩塊(kuai)組(zu)件(jian)(jian)(jian)具有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)功率(lv)(lv)衰減，圖10的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)EL顯(xian)示(shi)(shi)電池焊帶(dai)開(kai)始出現嚴重發黑(hei)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象。背(bei)(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)透(tou)(tou)水(shui)率(lv)(lv)在1.34g/㎡.day的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩塊(kuai)組(zu)件(jian)(jian)(jian)功率(lv)(lv)衰減其次，圖9的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)EL顯(xian)示(shi)(shi)電池焊帶(dai)開(kai)始出現輕微(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發黑(hei)腐(fu)蝕現象。有(you)意思的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)完全曝露在水(shui)汽中沒(mei)有(you)背(bei)(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)件(jian)(jian)(jian)和透(tou)(tou)水(shui)率(lv)(lv)為0g/㎡.day的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)雙玻組(zu)件(jian)(jian)(jian)及(ji)含鋁背(bei)(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)組(zu)件(jian)(jian)(jian)功率(lv)(lv)衰減相當，均小于(yu)5%。圖11是(shi)(shi)無背(bei)(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)組(zu)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)EL圖，其中為了粘接接線盒(he)，下排(pai)電池覆蓋了背(bei)(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)，被背(bei)(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)覆蓋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)區域(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)EL顯(xian)示(shi)(shi)電池焊帶(dai)附件(jian)(jian)(jian)出現輕微(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發黑(hei)腐(fu)蝕，而沒(mei)有(you)背(bei)(bei)(bei)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)區域(yu)，電池沒(mei)有(you)異常。

    表(biao)1 組(zu)件背板透水率信息

    圖9 DH3000前后Sample 5（背板(ban)透水率1.34g/㎡.day）的EL圖

    圖10 DH3000前后Sample 8（背板透水率2.34g/㎡.day）的EL圖

    綜上所(suo)述，我們可以得出以下(xia)結論(lun)：
    a)0水透(tou)的組(zu)件（含量背板(ban)，雙玻），由于沒有水汽的侵入(ru)，因而EVA不會水解產生醋酸，也不會存在腐蝕電池的現象，可以保證高溫高濕環境下組(zu)件的長期(qi)可靠性；
    b)完全透水(shui)的(de)背(bei)板，雖然(ran)EVA會水(shui)解(jie)產生醋酸(suan)，但是(shi)醋酸(suan)也全部釋放出(chu)去，因(yin)而也不(bu)會腐(fu)蝕電池，同(tong)樣也不(bu)會導(dao)致高溫高濕環境下的(de)功率衰(shuai)減。但是(shi)背(bei)板是(shi)起絕緣(yuan)作用的(de)，沒(mei)有背(bei)板的(de)組件絕緣(yuan)會存在問題；
    c)高(gao)分子材(cai)料的背板(ban)，在(zai)沒有(you)阻(zu)水(shui)(shui)(shui)層(ceng)存在(zai)的情(qing)況下，或多或少都會有(you)水(shui)(shui)(shui)汽滲透，EVA水(shui)(shui)(shui)解(jie)不(bu)可避免(mian)，相對低水(shui)(shui)(shui)率的背板(ban)可以(yi)延緩但不(bu)能阻(zu)止高(gao)溫高(gao)濕環境下組(zu)件的失效。
    d)含鋁的背(bei)(bei)板(ban)雖然可以(yi)做到(dao)0水透，但是成本較(jiao)(jiao)高(gao)，加工(gong)也(ye)較(jiao)(jiao)復雜。可以(yi)開發(fa)一款背(bei)(bei)板(ban)即能(neng)透水又能(neng)透醋酸，這樣可以(yi)讓酸性(xing)氣體及(ji)時的排(pai)出進而阻止(zhi)高(gao)溫高(gao)濕環境下組件(jian)的失效(xiao)。
    2.2高(gao)溫高(gao)濕環(huan)境下EVA的VA含量對組(zu)件可靠性的影響
    早期EVA的(de)VA含(han)量以VA33為(wei)主，為(wei)了改善EVA產線的(de)裁切、環境溫(wen)度較高(gao)情況下發粘以及PID和蝸牛紋現象，14年開始行業內EVA的(de)VA含(han)量以VA28為(wei)主，那么VA含(han)量對組(zu)件高(gao)溫(wen)高(gao)濕環境下會有(you)什么樣的(de)影響呢(ni)？

    圖12是采用同一(yi)家(jia)EVA廠家(jia)生產的(de)不同含量的(de)EVA搭配同樣的(de)背板和電(dian)池(chi)做出(chu)的(de)組(zu)件進行高(gao)(gao)濕(shi)高(gao)(gao)濕(shi)測(ce)試的(de)結果。可以(yi)看出(chu)，VA33含量的(de)EVA在2000小時的(de)測(ce)試后，組(zu)件功率衰減明(ming)顯高(gao)(gao)于VA28含量的(de)EVA。圖13的(de)EL顯示，電(dian)池(chi)焊帶附件明(ming)顯開始(shi)發黑腐(fu)蝕。

    圖(tu)12 組件采用不同(tong)VA含量的EVA封裝(zhuang)后高(gao)溫高(gao)濕下的功率(lv)衰減

    由此(ci)可見，VA含(han)量的(de)(de)(de)高低對組件(jian)在(zai)高溫高濕環境下的(de)(de)(de)可靠(kao)性也有較(jiao)大的(de)(de)(de)影響(xiang)。在(zai)高溫高濕地區，應選用VA含(han)量較(jiao)低的(de)(de)(de)EVA封(feng)裝。
    結(jie)論
    綜上所述，在(zai)沿海或是熱帶高濕環(huan)境下，對于封裝(zhuang)材料(liao)的選型(xing)有以下幾個方案：
    a)采(cai)用0水透的(de)背板（含鋁背板，雙(shuang)玻(bo)）可以有(you)效的(de)防止高(gao)濕環(huan)境下(xia)組(zu)件的(de)失(shi)效；
    b)采用較低水透的(de)背板，搭配(pei)低VA含(han)量的(de)EVA，可以延(yan)緩組件在(zai)高濕環境下的(de)衰減；
    c)需(xu)要開發(fa)新型背板，能透水同時(shi)也能使得醋酸(suan)及時(shi)釋放，同樣可以(yi)有(you)效(xiao)的防止高濕環境下組(zu)件的失(shi)效(xiao)。
    d)雙85測試可(ke)以有效的評估組件能否(fou)在高濕環(huan)境(jing)下(xia)運行25年。