全钢化组件VS半钢化组件 怎么选？

常规光伏组件结构

众所周知，常见硅基光伏组件主要由玻璃、太阳能电池、背板、胶膜、边框等组成。根据组成结构不同，光伏组件又可细分为双面组件与单面组件，两者区别在于双面组件正反面均可发电，与传统单面组件相比，双面组件在发电方面显然更具优势，同时由于单双面组件制造成本差距逐渐缩小，双面发电组件已成为市场的主流选择。根据CPIA数据，2023年双面组件市占率为67%，未来仍将继续增加。

常规双面组件（玻璃+背板）结构

双面组件——更高的综合发电效率

不同于常规单面光伏组件，双面组件背面采用透明材料（玻璃或者透明背板）封装而成，除正面正常发电外，其背面也能够接收来自环境的散射光和反射光进行发电，双面组件背面的光电转换效率是正面的60%-90%，系统集成后系统发电功率相对于传统单面组件电站的增益约4%-30%。此外，采用了双面组件的光伏系统，其BOS成本也会相应降低。

全钢化组件和半钢化组件区别

根据物理钢化程度，可将玻璃分为全钢化玻璃和半钢化玻璃。全钢化玻璃的强度在普通玻璃的基础上增加了三到五倍，而半钢化玻璃的强度在普通玻璃的基础上增加了大约两倍。此外，两种材料的厚度也有一定的差异。在加工和生产过程中，玻璃的厚度2mm以下，只能加工成半钢化玻璃，而全钢化玻璃的厚度要求更高。

对光伏组件而言，其正面最容易受到外力冲击，所以正面玻璃材质决定了组件的坚固程度和耐冲击强度，可以根据正面玻璃材质将组件定义为钢化组件和半钢化组件。半钢化组件两边最外侧由两块半钢化玻璃（均为2.0mm）与胶膜、电池片等经过层压组成。而全钢化发电组件的正面最外侧采用全钢化玻璃（2.5mm/3.2mm/2.8mm），背面最外侧则采用有机透明背板。

那么问题来了，全钢化VS半钢化光伏组件，应该怎么选？

半钢化组件，在应用中存在着不容忽视也不可避免的风险——爆裂。爆裂分为外力爆裂和自爆，其中自爆的原因主要为应力不均匀，具体包括：

l层压应力：很多半钢化组件玻璃的自爆都是沿着汇流带破损的，层压过程中，汇流带处的层压应力不均匀，长此以往，就很容易发生自爆；

l机械应力：采用夹具安装的无边框半钢化组件受到较大的风荷载、雪荷载时，夹具处会受到很大的机械应力，由于玻璃的延展性差，不能很好的将所受机械应力进行均匀传导，受力集中在与夹具接触处的玻璃边缘，导致组件发生破裂；

l热应力：玻璃的导热性能不如普通背板。光伏组件长期受到强光的照射。在一些地方，昼夜温差大，从而造成半钢化组件受到的热应力格外大，发生自爆；

l杂质：玻璃内部难免会有微小杂质，如果缺陷位于玻璃拉应力层中，容易产生应力集中，一旦应力累积超过玻璃本征强度，则会产生玻璃破裂现象。

在中国和海外，均发现半钢化组件弯曲变形，造成电池片隐裂和玻璃爆裂的现象。

1）中国西部，以压块方式安装的半钢化组件，10-20%仅1-3年即出现弯曲现象，1.5%半钢化组件爆裂。

2）在美国亚利桑那州，安装10年的半钢化组件出现发黄变色、脱层、碎裂等情况。情况严重的组件正面发暗和变色，背面大面积脱层，部分背板玻璃爆裂。

而全钢化组件相对半钢化组件发生爆裂风险更低，更具优势。根据美国ASTMC1048-1997b标准规定，各种玻璃的表面压应力范围为：钢化玻璃＞69MPa(10,000psi)，半钢化玻璃为：24MPa(3500psi)~52MPa(7500psi)。 我国出台的《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》国家标准也对应力作了明确要求, 半钢化玻璃为24-60MPa,钢化玻璃为90MPa以上。全钢化组件正面采用2.5mm/2.8m/3.2mm全钢化玻璃，背面采用透明背板，不仅能很好的解决热应力带来的问题，且具有超强的抗载荷能力。而半钢化组件前后均采用2.0mm半钢化玻璃，抗荷载能力较低，在长期热应力的影响下，更容易发生自爆。在2023年6月15日，由中国光伏行业协会、中国电子技术标准化研究院、全国太阳光伏能源系统标准化技术委员会(SAC/TC90)主办，国家江南体育在线直播观看 产品质量检验检测中心承办的光伏系统质量安全提升论坛上，南方电网综合能源股份有限公司系统技术经理肖文建议，安装条件复杂、承载能力较薄弱的项目时优选全钢化透明背板组件，如分布式场景。

降本增效是光伏行业永恒的主旋律，光伏发电已经展现出极强的成本竞争力，并成为主力增长的新能源形式。出于安全、效率和质量的考量，双面组件趋于使用安全性更好、成本更低、质量更优的封装方案，笔者认为，全钢化方案或将成为未来双面组件的主流选择。