新手必学：杜邦平台挂机软件}1天速成课。众所周知，随着材料尺寸变大，需要相应增加材料厚度，才能保证其最基本的可靠性。生活中有很多这样的例子，气球在吹大的过程中，橡胶越来越薄，达到极限时就会爆裂；包饺子如果片面追求薄皮大馅儿，饺子在煮的过程中就很容易破裂。同理，对于光伏产业，从表1半导体晶圆的演变可以看出，晶圆尺寸日益增大，为了品质可靠，其对应的厚度也在逐渐提升。

　　近年来随着组件尺寸的增加，开始出现面积大于3m2的超大组件，然而与之搭配的玻璃在强度不变的前提下，理应增加厚度以保证组件可靠性，可是生产商却完全置玻璃强度和组件尺寸适配性于脑后，甚至反其道而行之——将厚度2mm的超薄玻璃引入了超大组件，使产品的机械性能完全失去了保障，带来极大的可靠性风险。本文将从材料力学角度详细解释超大组件采用超薄玻璃违反物理逻辑的原因，并用具体案例说明这种不合理搭配为光伏电站业主带来的巨大损失。

　　玻璃是光伏组件的最外层屏障，其物理性质直接影响光伏组件机械性能。首先，从抵抗外力能力的角度，玻璃在钢化时产生内部预应力用于抵消外力，其数值随着厚度的减薄呈下降趋势，如图1所示，厚度2mm玻璃的内部预应力已经比3.2mm的下降了近30%，但均值仍高于玻璃断裂强度理论值(约90MPa)，如果此时再进一步将宽度从1.1m增加到1.3m，会因冷却均匀性难保证而导致钢化度下降，尤其是边缘的内部预应力显著减小，难以满足光伏组件对玻璃强度的要求。

　　其次，从受力分布的角度分析，玻璃是典型的脆性材料，其破坏方式和强度理论通常遵守经典的第一强度理论-最大拉应力理论。即最大拉应力是引起材料脆性断裂的主要原因，玻璃在受力后不存在屈服过程，断裂时只有一个强度指标，就是强度极限。所以玻璃的应力和应变关系遵从经典的胡克定律，即在弹性限度内，物体的形变与引起形变的外力成正比（图2）。由这个理论可得知，玻璃发生的形变量越大，表明受到的外部应力越强，更易引起电池隐裂、组件破损等一系列问题。

　　以上理论分析了钢化玻璃的材料特性，下面将结合具体实测结果验证钢化玻璃的特性。图3是两人抬起面积分别为2.6 m2和3.1m2的钢化玻璃（厚度均为2mm）实拍照片，面积3.1 m2超大玻璃仅自重引起的中间形变量就达到了约50mm，几乎是常规玻璃形变量的两倍。更何况安装在组件表面后还要在室外承受暴雪、飓风、冰雹等极端天气的考验，其中的巨大隐患不言而喻。

　　国内某光伏电站在安装组件的过程中，出现了大量组件破损的现象，据项目负责人介绍，该工程采用的是超大组件（面积3.1m2），在一期工程结束时，已有约2000块组件破损，占总数目的1.5%左右，图4是堆叠在现场的破损组件，由玻璃破碎引发的经济损失已经远超预期，项目进度也因此被迫延迟。

　　组件失效概率极高。组件的尺寸应有一个合理的界限，其面积适度增加到2.6m2可以保障其机械性能以应对极端气候条件下的应力，继续盲目增大将会带来无法预估的灾难性后果。— END —

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