一片不停做“俯卧撑”的超薄光伏组件在机械臂的牵引下一次次弯曲、展平，吸引了无数光伏人前来围观、拍照；1200W超高功率“巨无霸组件”重量只有18.6千克，可被单人轻易抬起……近日，在最受瞩目的光伏盛会——第十五届（2021）国际太阳能光伏与智慧能源（上海）展览会上，上迈（上海）新能源科技有限公司（下称“上迈新能源”）的参展产品格外吸引目光。
记者在采访中了解到，轻质光伏因其“轻柔薄美”的特点，大大扩展了应用场景，在“碳达峰、碳中和”的目标下，有望迎来广阔的蓝海。
光伏组件也可以“刚柔并济”
上迈新能源工作人员向记者介绍，展台上的这片“俯卧撑”光伏组件在展会现场表演压力测试，在做完1000次“俯卧撑”之后组件没有产生任何裂纹和隐裂，性能状态稳定。
传统的玻璃光伏组件重量较大，且不可弯折。但上迈新能源的轻质光伏组件何以做到如此强壮又保持轻薄？
原来，这是一种不用玻璃、改用特种高分子聚合物复合材料及工艺做成的新型晶体硅光伏组件，具有“轻柔薄美”的特点。因重量很轻，意味着其可安装到不足以支撑玻璃组件的屋顶上。而之所以在弯曲时不会隐裂，主要由于其结构设计、电池排布结合有机复合材料的特性，可减少弯曲时对组件的不均匀受力。
据介绍，轻质光伏组件的重量可轻至2.8 千克/平方米，只有传统光伏组件的30%，厚度可减少到2毫米以下，形状和尺寸可调，实现定制化设计和生产，便于运输，大幅降低运输成本。
得益于其轻质、柔性、可定制等特点，轻质光伏组件的诞生无限地拓展了光伏技术应用的想象空间：在屋顶领域，上迈以其系统重量不超过5公斤的特性重新盘活了大量因为承重问题而无法安装和应用光伏的屋顶，极大地拓展了分布式开发者和投资者的业务机会；在移动能源领域，为各种房车、新能源车、卡车、火车及游艇等交通工具提供源源不断的清洁动力；在BIPV(光伏建筑一体化)领域，上迈新能源采用了工程产品化等创新的设计理念，在工厂完成集成制造，创造了一系列全新的安全可靠、美观、防水、防火、易于安装的光伏建筑构件。
“安全、可靠、用得起”
“演示‘俯卧撑’看上去很好玩也很动感，更重要的是向参观者直观地展示，轻质光伏组件有足够的韧性和强度能够保护电池，在弯曲的同时依然具有极高的可靠性。”上迈新能源创始人施正荣告诉记者。
在他看来，包括光伏在内的能源产品若要得到市场认可和规模化应用，必须满足三个条件：安全、可靠、用得起。
他具体解释，安全是第一要素。据统计，我国有40%的工商业厂房屋顶缺乏足够的承载能力，无法安全可靠地支撑每平方米15至20千克的传统玻璃组件。而轻量化光伏组件有效地解决了分布式工商业厂房彩钢瓦屋顶的这一痛点，且安装过程无需生根，不会对屋面造成任何损害和漏雨隐患。
“可靠性是关键。按照一般使用寿命，光伏组件要经受超过25年的风吹日晒雨淋，因此必须有足够的可靠性才能保证其工作性能。”施正荣指出，可靠性分为两个维度，一是组件要有足够的韧性与强度来保护电池，而柔性、可弯曲是轻质光伏组件的优势之一。他给出一个形象的比喻：光伏组件就像一条活鱼，鳞片是电池片，弯曲的是鱼身体，但鳞片本身并未弯曲，因此电池性能不会受影响。
二是功率要可靠。若电池封装不好，长期以往，空气中的湿气会进入组件，电池片的正反面电极会被氧化，增加电阻，降低电池性能。而轻质光伏封装材料为特种高分子复合材料，其受专利保护，透水性只有目前市场上光伏板背板的十分之一。
在可靠性方面，上迈新能源eArc光伏组件已获得2016版IEC61215和61730国际标准认证、美国UL1703认证、日本JET认证和澳大利亚CEC等国际认证。同时通过了盐雾、氨气和PID测试，已实现批量化生产和销售。专利数量达到了100余项，其中已授权发明专利近30项。
除了安全可靠，“用得起”亦是用户十分关注的方面。据悉，上迈轻质光伏的解决方案具有市场竞争优势。在经济性上，分布式光伏电站自发自用，可减少用户用电支出。
数据显示，截至2021年一季度末，上迈新能源轻质柔性组件累积安装量超100MW，首批项目已可靠运行超五年，得到30多个国家和地区客户的普遍认可。
开拓者需要创新精神
在玻璃光伏组件中另辟蹊径，跳进高分子复合材料的蓝海里畅游，施正荣坚信，光伏行业的发展需要更广阔的视野和创新精神。“只有跳出行业才能俯视产品、产业，才能看得更清，从而探索真正的创新方向。”
多数薄膜光伏组件为非硅材料，为什么上迈的轻质光伏组件选择了硅？施正荣在SNEC同期举办的全球光伏前言技术大会上发表主旨演讲《碳中和时代，硅基能源大有可为》并介绍，硅是地球上含量仅次于氧的第二大元素，无毒无害，安全可靠，且来源丰富，含量巨大。光伏发电所用到的晶体硅技术经过了20多年的发展，在技术、人才、设备、供应链、资本、市场已形成非常完整的体系。
“在未来的碳中和社会，光伏无疑会扮演重要角色，届时光伏的安装量能保证供应吗？尤其在北京、上海、广州等大型城市，光伏如何得到最大化应用？”施正荣对此表示，无论是光伏技术还是应用场景，都需要创新。如光伏屋面、光伏折叠式车棚、光伏户外家具、光伏充电桩、光伏幕墙、光伏声屏障、车载移动光伏能源、光伏货车等，既满足了用能需求，又适合光伏安装，是很好的创新实践。
据悉，上迈新能源在德国、瑞士、阿联酋等国家建设了单体装机容量为500kW的eArc光伏车棚，“光伏+车棚”的组合在解决车棚自身照明等用电问题的同时，也可以为新能源汽车提供电力支持。此外，上迈新能源已将光伏车棚赋予了“可折叠”的特性并在瑞士投入应用。
记者注意到，本次SNEC展上，有部分参展企业也推出了轻质柔性光伏组件产品。“这证明我们六年前的技术路线是对的，相信明年还会更多的企业推出相关产品。众人拾柴火焰高，越来越多的参与者共同创新，行业就蓬勃向上发展起来，从而加快推动轻质光伏在‘碳达峰、碳中和’中的应用进程。”
