光伏行業正迎來日新月異的新一輪發展周期，在雙碳目標的大浪潮下，以光伏、風電為代表的新能源正成為低碳時代的主要風向，2021年更是創下年度新增裝機記錄，新能源進入大有可為的戰略機遇期。
一方面，面對全新的發展時代，從風、光大基地項目中的多能源形式互補到分布式光伏整縣推進，光伏電站正“上山下海”開拓更為多樣化的應用場景。但同時，近兩年光伏供應鏈價格的上漲也在影響著行業的投資收益率，如何持續降本并且打造安全可靠的光伏電站正成為行業發展面臨的全新挑戰。
多場景應用：降本與安全的挑戰
隨著光伏電站的安裝環境愈發多樣化，無論是西北地區高溫高紫外的氣候特點，或是水面以及南方地區的高濕高熱場景，新的發展趨勢對光伏產品技術的可靠性與安全性提出了更高的標準與要求。尤其值得注意的是，與地面電站相比，屋頂分布式光伏電站承擔的風險更為嚴重。由于屋頂組件運行溫度較高且反射率高，極易導致熱斑，國內外屋頂光伏電站發生著火的案例比比皆是。
而作為涉及千家萬戶、各行各業的分布式光伏電站，安全的重要性不言而喻。“從投資的角度來說，光伏電站安全運營是重中之重，一旦發生事故，不僅僅是財產損失的問題，可能還會危及生命，尤其是屋頂光伏電站，安全是底線”，一位光伏電站投資領域的資深人士表示。
另一位從事光伏電站運營服務多年的人士補充道，“在目前以國有企業作為投資主體的情況下，電站安全絕對是一個不容忽視的問題。重視產品的可靠性與安全性，這也是行業走向高質量發展的必須要面對的問題。”
事實上，安全可靠也是光伏電站降本的重要手段。在光伏電站25年的運營周期內，在保障安全運營的前提下，降低由于產品或者系統問題導致的發電量減少這一風險，是全生命周期內降本的主要方式。
電站風險不容忽視
從下圖可以看到的是，在影響發電損失的因素中，蝸牛紋、背板缺陷高居維修成本中的前五。作為光伏組件的“銅墻鐵壁”，背板雖然作為輔材存在于光伏產業鏈中，但其作用卻不可小覷。一旦背板出現開裂、發黃等問題，不僅將直接影響電池組件的發電量，嚴重的還會導致火災等問題。
事實上，由于背板帶來的風險問題也屢次出現在大型電站應用中，包括曾經風靡一時的3A背板等，均已在戶外應用的風險下被市場淘汰。近幾年，光伏行業在降本的驅動下，正持續探索新的背板技術，PET背板便是路線之一。
實際上，包括日本以及國內等多家組件廠商在嘗試使用改性PET聚酯背板之后便陸續放棄了這一技術路線。據相關專業人士介紹，PET戶外老化機理主要是光氧化，在紫外線和溫濕度共同作用下，PET吸收紫外發生Norrish降解，分子鏈靠近酯基處發生斷裂，進而導致機械性能下降、黃變。
圖一
PET的老化機理決定了其在戶用應用中的實際表現，圖一是一座位于內蒙古的光伏電站，該電站采用了PET背板，在投運4年之后，近40%組件背板嚴重發黃，超過10%組件背板起泡脫層 ，并且有1-5%組件出現了熱斑問題;圖二的單晶組件是安裝在商業建筑金屬波紋屋頂上的分布式光伏電站，采用的背板材料為PET，肉眼可見的是背板出現黃變，最嚴重區域為組件陣列邊緣，b*值高達27，紫外線加速了背板的邊緣老化，進一步導致背板外層開裂變脆。
圖二
某頭部組件企業技術負責人告訴筆者，純PET背板目前尚未在該企業出貨的組件中進行應用，主要原因在于這一類背板的抗紫外線能力達不到標準，“尤其是不適用于高溫高濕高紫外的環境下，純PET背板的可靠性還無法通過相關要求”。
中國光伏行業正面臨從粗放型發展向高質量發展的轉型，無論是行業本身的發展需求，亦或是由于光伏跨界導致的風險邊界提高，使用高效可靠材料已然成為行業的“底線”，同時也是實現光伏電站安全運營與進一步降本的重要手段。
