2014 年9月的西北某地，20 兆瓦的光伏電站施工現(xiàn)場(chǎng)一片火熱，首席技術(shù)官?gòu)埧偙O(jiān)深呼一口氣：馬上10兆瓦裝機(jī)就要并網(wǎng)成功了，今年的進(jìn)度應(yīng)該不會(huì)落后了。突然，一個(gè)電話打過(guò)來(lái)：“張總，你過(guò)來(lái)看看，情況緊急。”驅(qū)車趕到現(xiàn)場(chǎng)之后，現(xiàn)場(chǎng)的情況令張總目瞪口呆，只見(jiàn)電站組件大面積出現(xiàn)斑駁的花紋，似蝸牛爬行過(guò)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(gòu)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(wèn)題，張總不由得心急如焚。進(jìn)一步調(diào)查電站情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題更加嚴(yán)重，總計(jì)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(wèn)題，建設(shè)成功的電站運(yùn)營(yíng)1 年的，粗略估計(jì)46%的組件爆發(fā)此類問(wèn)題。（以上人物名字為虛構(gòu)，根據(jù)真實(shí)案例改編）

　　那么，問(wèn)題就來(lái)了，蝸牛紋是如何爆發(fā)的，對(duì)電站運(yùn)營(yíng)又會(huì)帶來(lái)哪些影響，今天我們就從組件生產(chǎn)封裝來(lái)解釋蝸牛紋的來(lái)世今生。

　　蝸牛紋通常意義上的概念：太陽(yáng)能組件經(jīng)過(guò)一段時(shí)間（半個(gè)月或者幾年）的暴曬，無(wú)需并網(wǎng)組件表面就開(kāi)始局部出現(xiàn)色變，一個(gè)手指粗的的狹窄交錯(cuò)的暗線出現(xiàn)在組件的表面，從而造成外觀嚴(yán)重瑕疵。經(jīng)過(guò)筆者對(duì)國(guó)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(jī)時(shí)間（1 個(gè)月-25 年）先后都沒(méi)有明顯的范圍，也就是說(shuō)，蝸牛紋的爆發(fā)，貫穿著整個(gè)電站生命周期的問(wèn)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(xiǎn)。

　　常見(jiàn)的蝸牛紋理圖片：

　　幾乎所有的組件制造商都告訴電站運(yùn)營(yíng)方，蝸牛紋對(duì)組件的發(fā)電效率沒(méi)有影響。理由基本類似：1）蝸牛紋是因?yàn)殡姵仄瑬啪€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(huì)造成光線遮擋，因此不會(huì)影響組件功率輸出。2）蝸牛紋與電池片隱裂相對(duì)應(yīng)，如果隱裂未造成電池片上局部面積的缺失就不會(huì)影響電池片的功率。目前對(duì)產(chǎn)生蝸牛紋的組件進(jìn)行測(cè)試，也的確沒(méi)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(shù)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(jiàn)的化學(xué)鍵有一個(gè)最基本的性能，在有水的情況下會(huì)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(wèn)題的重要誘因。日本Chemitox 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)采用暴曬實(shí)驗(yàn)，將正負(fù)極用二極管連接，實(shí)驗(yàn)周期很少有超過(guò)一年的。而使用快速模擬的測(cè)試會(huì)使在85%濕度85℃環(huán)境下用外接電流的方法模擬實(shí)際發(fā)電的測(cè)試，也很少有超過(guò)1 個(gè)月的。這些實(shí)驗(yàn)是否能真正說(shuō)明實(shí)際問(wèn)題，尚無(wú)定論，而醋酸腐蝕銀線最終會(huì)導(dǎo)致光伏電池發(fā)電效率下降是一個(gè)確定的現(xiàn)象。

　　EVA 樹(shù)脂中是否產(chǎn)生產(chǎn)生醋酸和生產(chǎn)方式、配方有很大的關(guān)系。EVA 在加工過(guò)程中易降解，所以加工方式要盡量做到緩慢。擠出過(guò)程中的螺桿擠出機(jī)擠出過(guò)程十分重要，如果發(fā)生EVA 樹(shù)脂的降解就會(huì)發(fā)生在這個(gè)階段。

　　一些EVA 膠膜制造商成為了從成本考慮使用擠出量大的雙螺桿擠出機(jī)并使用計(jì)量泵控制擠出量，擠出機(jī)中剪切大容易有死角，是非常冒險(xiǎn)的做法。而另一些工廠使用小車?yán)篑R的方式，單螺桿擠出機(jī)匹配過(guò)小，擠出時(shí)的轉(zhuǎn)速過(guò)高，導(dǎo)致EVA 樹(shù)脂受到的剪切過(guò)大，也是容易造成EVA 降解的原因之一。比較合理的做法是使用大直徑的單螺桿擠出機(jī)，低轉(zhuǎn)速加工，使EVA 樹(shù)脂均勻的受熱融化，整個(gè)過(guò)程盡量少的受到剪切。EVA 本身的配方也是非常重要，如何降低EVA 膠膜在使用中產(chǎn)生酸的速度也是技術(shù)關(guān)鍵之一。單純提高電阻率只是表面現(xiàn)象。由于PID 衰減與EVA 膠膜中的酸含量也有密切的關(guān)系，所以PID 表現(xiàn)優(yōu)異的EVA 膠膜同樣在抗蝸牛紋方面也會(huì)表現(xiàn)優(yōu)異。

　　筆者咨詢海優(yōu)威公司的市場(chǎng)總監(jiān)全楊先生，其表示目前蝸牛紋與PID 衰減極可能成為光伏電站的質(zhì)量殺手，海優(yōu)威自成立起從未收到任何的蝸牛紋與PID 衰減的投訴，但由于過(guò)去幾年的激烈競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致許多組件制造商往往偏愛(ài)從價(jià)格入手，不愿意采用質(zhì)量更好的產(chǎn)品，哪怕只是每瓦多了三分錢的成本。其非常擔(dān)心目前大規(guī)模出現(xiàn)的光伏電站質(zhì)量問(wèn)題最后會(huì)影響到整個(gè)光伏事業(yè)的發(fā)展。

　　根據(jù)國(guó)家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2014 年上半年，中國(guó)新增光伏發(fā)電并網(wǎng)容量332 萬(wàn)千瓦。比去年同期增長(zhǎng)約100%，甘肅，新疆，青海累計(jì)光伏電站并網(wǎng)容量最多，分別達(dá)到445 萬(wàn)千瓦，367 萬(wàn)千瓦和365 萬(wàn)千瓦。自從2013 年以來(lái)，光伏電站建設(shè)規(guī)模顯著擴(kuò)大，但是，隨之帶來(lái)的一系列電站質(zhì)量問(wèn)題，特別是組件品質(zhì)問(wèn)題，越來(lái)越突出。高衰減率，蝸牛紋組件等頻發(fā)質(zhì)量問(wèn)題正在西部大型地面電站蔓延。第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)北京鑒衡認(rèn)證中心副主席紀(jì)振曾表示，“對(duì)國(guó)內(nèi)32 個(gè)省市，容量3.3GW 的425 個(gè)包括大型地面電站和分布式電站所用組件檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，光伏組件主要存在熱斑，衰減，隱裂，蝸牛紋等一系列問(wèn)題”。甘肅某電站，抽檢更是發(fā)現(xiàn)高達(dá)60%的光伏組件功率出現(xiàn)明顯衰減。業(yè)內(nèi)分析表示，通常而言，組件光電轉(zhuǎn)換效率年均衰減應(yīng)該控制在0.8%以內(nèi)，然而上述組件衰減已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)這一范圍。

　　作為組件品質(zhì)的重要原輔材，劣質(zhì)EVA 在組件蝸牛紋，功率衰減中起著不容忽視的作用，在山東，鹽城等光伏電站實(shí)際使用反饋過(guò)來(lái)的報(bào)告顯示，采用劣質(zhì)EVA 的組件最早3 個(gè)月內(nèi)就出現(xiàn)明顯的功率衰減，鹽城某電站在1 年以內(nèi)的功率衰減更是高達(dá)60%。筆者認(rèn)為盡管使用劣質(zhì)EVA 減少了每瓦的裝機(jī)成本，但卻大幅度減少了電站的使用年限，導(dǎo)致電站未達(dá)到使用壽命就發(fā)生衰減，甚至提前導(dǎo)致電站報(bào)廢。電站的投資商應(yīng)該重視組件BOM 清單，從組件實(shí)際發(fā)電年限來(lái)降低度電成本。