近年来隆基的单晶组件凭借优异的性能、可靠的品质获得了全球客户的认可,出货量持续高增长,品牌知名度与产品可融资性位居行业领先地位。本文将从产品的设计、制造、测试等方面揭示隆基组件的可靠品质是如何练成的。
一组件设计
1.1 组件的设计与仿真
隆基的组件设计工作充分结合了理论模型、实验结果及历史经验,综合考虑了组件的功率&效率、发电能力及在各种场景下的可靠性。隆基的产品研发中心建立了与光伏组件设计相关的光学、电学、力学模型,在产品设计初期会进行相应的模拟测算,根据结果选择综合性能最优的方案。在新型光伏材料、光伏器件测试与分析、产品可靠性、系统集成等基础研究上,隆基与澳大利亚新南威尔士大学等科研机构开展了深入的合作研究,为新产品开发提供指导方向。
1.2 组件的材料选择与测试标准
在组件材料的选择上,隆基一向保持高度谨慎的态度,通常选择经过行业充分验证的材料,对于新的材料及对应的工艺,隆基会进行更加严格的评估与验证:首先会基于材料的组成结构特性对材料性能做相应的理论分析,并对材料进行针对性的专项加严测试,且制成的组件必须通过2倍(乃至3倍)IEC标准的可靠性测试,只有先后完成这几个项目才能完成新材料的导入。
供应商的选择方面,隆基坚持与行业领先、实力雄厚、预期可以长期运行的企业合作,以保障材料性能的稳定可靠。以“可靠,增值,愉悦”为企业文化的隆基,主张与供应链伙伴平等合作,协作创新共赢,推动产品、产业进步。
1.3 组件的性能验证
光伏组件的可靠性与发电能力的评估,除了理论分析与实验室测试,也需要户外测试结果的支持。隆基产品研发中心建有200kW的实证电站用于专题研究,如双面组件在不同应用场景时的背面发电增益情况、组件的光致衰减与中长期衰减、组件的抗PID性能、阴影遮挡分析、组件工作温度与热斑分析等课题。同时对于各种气候条件下的组件户外实证性能研究,隆基先后与中国电器研究院、TÜV南德、TÜV莱茵、RETC、鉴衡、GNVGL等权威机构开展合作,在全球不同的地点陆续建立了实证电站,对组件在各种气候条件下的户外性能展开了充分的验证。上述实证电站获取了大量有价值的数据,为产品及材料的可靠性验证与分析提供了强有力的支撑。
二组件制造
2.1 完善的质量体系与质量管控
隆基建有全面的质量管控体系,获得ISO 9001认证及光伏领域的IEC TS 62941认证,质量管理覆盖供应商管理、新产品开发、产品变更、产品生产、测试设备计量等过程。生产上通过MES系统(制造执行系统)对生产信息、质量信息、设备信息进行收集,工厂的质量管控受到客户与第三方审厂人员的高度认可。
2.2 先进的制造产能
隆基10GW级光伏电池与20GW级组件产能全部为近年来投建的先进产能,高度自动化的设备既大幅提高了生产效率,也有利于保障生产过程的稳定性。
另外,相比行业其他厂家,隆基具有更佳的产品结构,目前主流产品是基于M6硅片的半片单、双面组件:Hi-MO4系列。M2半片组件将在既有订单交付后退市。统一的产品规格为材料采购、产品生产、库存管理等带来了极大便利,同样有利于产品品质的优化。

2.3 可靠的供货
隆基具有全球最大的光伏组件产能,客户端的需求基本可以通过自有组件产能来满足而不需委托外部代工,从而更好地满足客户对高品质组件的需求。作为垂直一体化企业,隆基组件全部采用高品质的低衰硅片,加上高比例的自有电池供应,组件质量更有保障。
本着“可靠”的企业文化,隆基在供货能力与技术参数等问题上一向与客户坦诚沟通而无虚假承诺,在历年来行业供应紧张的抢装期隆基凭借可靠的供货有效支撑了客户领跑者等项目的按期并网,因此赢得了客户的支持与信赖。
三组件的可靠性测试
3.1 企业内部可靠性测试
如前文1.2中所述,对于新产品隆基会做2~3倍IEC标准的可靠性测试;而对于1倍IEC测试的通过标准,隆基的内控指标也比行业通常的衰减<5%严格很多。此外隆基根据行业内知名研究单位与第三方机构的研究结果,建立了多种差异化的可靠性测试手段,以下试举3例:
A. HATC (Highly Accelerated Thermal Cycling)
TC(冷热循环)测试是验证产品在一定的温度变换条件下的焊接性能,通过对TC测试的关键影响因素分析研究,可发现提高TC测试的最高温度Tmax,有助于快速评估产品热循环下老化寿命。因此隆基在可靠性测试中引入了HATC测试:把Tmax从85°C 提高到125°C。HATC评估产品的寿命相当于IEC TC评估产品寿命的2.9倍,HATC不仅可更快的评估组件焊接性能,并且由于更严苛的条件设置,有助于发现在常规IEC标准测试下不能发现的失效风险点,更全面保障了产品可靠性的评估。
B. UV+DH综合老化
IEC标准中单独进行UV(紫外)或DH(湿热,Damp Heat)测试评估组件的湿热稳定性,这与户外环境相差较大,组件相应地区工作时不仅处于湿热环境同时承受太阳辐照,二者共同起作用。为了更好更严格地模拟组件材料在户外环境中的服役情况,隆基引入了UV+DH综合老化测试,在进行DH测试时,同时进行紫外辐照,能够更严苛、更具代表性的评估组件材料在户外长期服役的情况。
C. 电池端金属腐蚀测试
根据组件在户外长期服役的衰减曲线来看,组件在稳定期和后期的主要失效形式为内部电池金属腐蚀导致的功率衰减,这是IEC标准测试难以评估的。为了更有效快捷评估电池金属的腐蚀情况,我们通过模拟DH或PID测试连接方式,在醋酸溶液中进行电池端电化学(正负偏压)腐蚀测试,验证电池表面金属的腐蚀情况,评估组件在户外长期服役可能发生的腐蚀风险点,并针对性的进行可靠性方面的设计,尽量降低组件的户外金属腐蚀风险,提高组件长期可靠性。
3.2 第三方认可的企业实验室
隆基的泰州组件测试实验室不仅具有CNAS资质,也符合ISO/IEC 17025:2017标准,获得了中国质量中心(CQC)、鉴衡认证中心(CGC)、TÜV莱茵、TÜV南德、CSA、UL等机构的认证。精确的测试与计量保障了可靠性分析结论的准确性。
3.3 组件品质的第三方评价
历年来隆基组件凭借可靠的品质在第三方的测试与评比中取得了优异的成绩:
A. RETC2019高成就奖(High Achievers in PV Module Index of 2019 edition)
光伏组件要进入美国市场通常需要在RETC、PVEL等实验室做高于IEC标准的加严可靠性测试。RETC(美国可再生能源实验室)在2019年首次根据其2018年测试的46家企业2500多块晶硅与薄膜组件的数据发布了组件指标(PV Module Index)的年度报告,隆基与松下的产品在三大类指标的评价中均表现突出,获评高成就奖。

该评比中包含的测试包括TC600,DH2000,HF30(Humidity Freeze),DML+TC50+HF30,PID196h;组件效率,Pan File &发电仿真,LID等,隆基组件在所有测试中表现突出、成绩优异。
B. 日本AON保险测试
2018年日本AON保险公司委托日本TÜV莱茵对隆基单玻组件的长期可靠性进行评估,测试手段包括HATC,严苛的热斑耐久测试,背板耐久序列测试(DH800+UV60+TC200+静态载荷)等,报告评估隆基单玻组件的年衰减为0.31%/年,低于0.55%的质保值。
C. TÜV莱茵质胜中国优胜奖
TÜV莱茵2016年底开始主办了质胜中国活动对评比各种光伏产品,光伏组件是通过从1000块量产组件中抽取样品、测试Pan file做全球5个城市的发电仿真来评选优胜者(后增加的户外发电对比),自2017到2019已主办的3届质胜中国光伏盛典活动中,隆基在2017、2018年获得单晶组获得发电仿真第一名(仿真发电量比多晶组第一高1.5%以上),在2019年获得单面组户外发电实证第一名。
D. PV Magazine测试

德国PV Magazine集团联合美国CEA公司、中国的众森公司(Gsolar)推出的组件测试,从2000块组件中抽取样品测试性能并做户外发电实证,隆基的PERC单、双面组件发电量相比同类产品遥遥领先,印证了优异的发电能力与抗衰减性能。
光伏项目是一项长达二十年以上的投资,可靠的产品可以为投资者带来长期可靠的收益。可靠的产品源自可靠的公司,在企业长期经营和积累过程中,隆基也始终将财务健康、企业稳健置于优先考虑要素,在全球多个市场的出货量持续取得快速增长,凭借可靠的产品和领先的技术,隆基为客户及合作伙伴不断创造更高的价值回报。