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光伏组件用EVA材料(光伏组件八大材料)

光伏组件用EVA材料

光伏组件是将太阳能转化为电能的关键设备,其质量和性能直接影响着太阳能发电系统的效率和寿命。而在光伏组件制造过程中,EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)材料被广泛应用于光伏组件的封装。EVA材料在光伏组件中的作用不可小觑。

EVA材料具有良好的光透过性,其光透过率高达90%以上。这使得太阳能光线能够更好地穿透到光伏电池片中,从而提高太阳能的吸收效率。EVA材料又能有效阻挡来自外界的湿气和灰尘等污染物质,保护光伏电池片不受损害。

EVA材料具有良好的粘结性能,能够将光伏电池片、玻璃和背板等各个组件紧密地粘接在一起,形成稳定的光伏组件结构。这种稳定性不仅能够保证光伏组件的耐久性,还能避免光伏电池片的损坏和电能损失。

EVA材料还具有优异的成本效益。相较于其他封装材料,EVA材料的成本相对较低,且制造工艺简便。这使得光伏组件的制造成本得以降低,进而降低了太阳能发电系统的总体成本。

EVA材料也存在一些潜在的问题。由于EVA材料本身的耐候性和热稳定性较差,长时间的日晒和高温环境可能导致EVA材料老化和降解,进而影响光伏组件的性能和寿命。为了提高光伏组件的稳定性和耐用性,一些厂家还会采取一些措施,如在EVA材料中添加抗老化剂和稳定剂等。

EVA材料作为光伏组件的封装材料,在光伏发电领域中起着至关重要的作用。它不仅具有良好的光透过性和粘结性能,还具有较低的成本。对于EVA材料的质量和稳定性仍需更进一步的研究和改进,以应对不同环境下的挑战,提升光伏组件的性能和可靠性。

光伏组件用EVA材料(光伏组件八大材料)

EVA是乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物,是继HDPE、LDPE、LLDPE之后第四大乙烯系列聚合物,是一种典型的无规共聚物。在它的分子结构中,取代基在分子链上的排列不规则,同时分子链中不对称碳原子的构型也不相同,排列也不规则,因此它是一种结晶性较小、极性和柔韧性较高的材料,此外在加热熔融时具有良好的浸润性,冷却固化时具有良好的挠曲性、抗应力开裂性和粘结性能,是一种较为理想的用于太阳电池封装的材料。

EVA的性质主要取决于其醋酸乙烯酯(VA)的含量和熔融指数(MI)的大小。当VA含量增加、MI保持不变时,透明度升高,同时粘结力也提高,而相应的如结晶度、硬度、软化点、刚性、拉伸强度、耐化学品性、耐热变形等性能均降低;当MI增加时、VA含量保持不变时,即EVA的分子量降低,相应的熔融粘度、韧性、拉伸强度、环境应力开裂性均降低。用于太阳能电池封装的EVA,需要大于90%的透光率,以及较好的耐候性,目前应用较多的是VA含量为26-33%的EVA材料。

纯EVA本身是线性聚合物,为热塑性树脂,并不会发生交联形成三维网络结构。通常在应用其作为封装胶膜时需添加一定量的交联剂和助交联剂使分子链间相互交联,从而具有热固性。封装过程中的交联固化即是过氧化物交联剂(RO-OM)分解成自由基RO·和MO·,引发EVA分子支链醋酸乙烯酯(VA)间的结合,形成三维网状结构,使EVA交联固化

EVA封装材料优缺点及改性

太阳能电池组件一般要求能正常使用25-30年,而由于太阳能电池组件一般工作在室外,因此所处环境比较恶劣,因此对封装材料的要求比较严格。EVA具有透明、柔软、热熔粘接性和熔融温度低、熔体流动性好等特点,这些特征正满足了太阳能电池封装材料的要求。纯EVA的耐湿热性和抗紫外性差、易老化变黄、内聚强度低而抗蠕变性差,这些都会影响太阳能电池的光电转换效率以及使用寿命,因此要求对EVA改性,提高分子链的稳定性和耐候性。EVA胶膜老化、黄变的原因主要是其分子链为线性结构,由碳氧键、碳氢键等构成,这些化学键在室外湿热交变环境下以及紫外光照射下会断裂、重组或氧化,从而产生生色团,使EVA胶膜有发黄、降解的现象。目前对EVA改性的方法主要集中在:加入交联剂使其交联以及加入一些具有抗氧、紫外吸收或光稳定性等功能的助剂。交联剂一般为有机过氧化物,在EVA胶膜加热封装太阳能电池片的过程中会受热分解产生自由基,引发EVA分子链的结合,形成网状结构,增加分子稳定性。加入的抗氧剂、紫外吸收或光稳定性等助剂一般可以降低EVA胶膜氧化分解的速度、增强抗老化及紫外光线的性能、减少黄变程度,但同时另一方面EVA中残留的交联剂在长期老化的过程中也会与这些助剂发生化学反应,从而导致胶膜在使用的过程中产生气泡以及黄变。

光伏组件八大材料

光伏组件的原材料由八大主材和生产配套辅材组成。八大主材为:(1)电池片:太阳能电池是把光能直接转换成电能的一种器件。它是用半导体材料制成的。通过太阳光的照射,激发电子—空穴对,利用P—N结势垒区的静电场实现分离电子—空穴对,被分离的电子和空穴,经由电极收集输出到电池体外,形成电流。(2)涂锡铜带:由无氧铜剪切拉直而成,所有外表面都有热镀涂层。涂锡带用于太阳能光伏组件生产时太阳能电池片的电极引出,连接电池片。要求具有较高的焊接操作性、牢固性及柔韧性。(3)EVA:乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物,是一种热熔胶粘剂。用来封装电池片,防止外界环境对电池片的电性能造成影响,增强光伏组件的透光性,将电池片、钢化玻璃、背板粘接在一起,具有一定粘接强度,同时对电池光伏组件的电性能输出有增益作用。(4)背板:用作背面保护封装材料,常用的分为T门、TPE和PET,聚乙烯结构。用来增强光伏组件的耐老化、耐腐蚀性能,延长了光伏组件的使用寿命;白色的背板对入射到光伏组件内部的光进行散射,提高了光伏组件的吸光效率,同时因其具有较高的红外发射率,还可降低光伏组件的工作温度;同时提高了光伏组件的绝缘性能。(5)钢化玻璃:用于支撑光伏组件结构,增强光伏组件的承重和载荷,具有透光、减反射透光、阻水、阻气和防腐蚀的作用。(6)铝边框:玻璃外延安装的铝合金边框,起到保护玻璃边缘,加强光伏组件密封性能和提高光伏组件整体机械强度的作用,便于光伏组件的安装和运输。(7)硅胶:用于粘接、密封层压好的玻璃光伏组件,粘接接线盒和背板,并增强光伏组件耐紫外线的作用。(8)接线盒:光伏组件的电气连接装置,对光伏组件引出线起到密封、防水的作用,保护光伏组件系统运行时的安全。

光伏组件的主要工艺有哪些

钢化玻璃其作用为保护发电主体(如电池片),透光其选用是有要求的,透光率必须高(一般91%以上);

EVA用来粘结固定钢化玻璃和发电主体(如电池片),透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命,暴露在空气中的EVA易老化发黄,从而影响组件的透光率,从而影响组件的发电质量除了EVA本身的质量外。

组件厂家的层压工艺影响也是非常大的,如EVA胶连度不达标,EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够,都会引起EVA提早老化,影响组件寿命。光伏电池片为光伏组件最重要也是最基本的发电单元:

因此光伏组件质量很大程度上依赖于光伏电池片的好坏,因此组件厂家是否拥有自家的电池片厂,以自家电池片的质量可以作为一个重要的评估标准。

一套家庭光伏发电系统主要由光伏组件、逆变器、支架、电缆以及其他零部件组成。通过本人了解,目前家用光伏发电系统的合理建设成本大概在5-10元/瓦。

光伏组件的生产工艺流程

A、工艺流程:

1、电池检测——2、正面焊接—检验—3、背面串接—检验—4、敷设(玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设)——5、层压——6、去毛边(去边、清洗)——7、装边框(涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶)——8、焊接接线盒——9、高压测试——10、组件测试—外观检验—11、包装入库;B、工艺简介:

1、电池测试:由于电池片制作条件的随机性,生产出来的电池性能不尽相同,所以为了有效的将性能一致或相近的电池组合在一起,所以应根据其性能参数进行分类;电池测试即通过测试电池的输出参数(电流和电压)的大小对其进行分类。以提高电池的利用率,做出质量合格的电池组件。2、 正面焊接:是将汇流带焊接到电池正面(负极)的主栅线上,汇流带为镀锡的铜带,我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯(利用红外线的热效应)。焊带的长度约为电池边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连。(我们公司采用的是手工焊接) 3、背面串接:背面焊接是将36片电池串接在一起形成一个组件串,我们目前采用的工艺是手动的,电池的定位主要靠一个膜具板,上面有36个放置电池片的凹槽,槽的大小和电池的大小相对应,槽的位置已经设计好,不同规格的组件使用不同的模板,操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正面电极(负极)焊接到“后面电池”的背面电极(正极)上,这样依次将36片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。4、层压敷设:背面串接好且经过检验合格后,将组件串、玻璃和切割好的EVA 、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好,准备层压。玻璃事先涂一层试剂(primer)以增加玻璃和EVA的粘接强度。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置,调整好电池间的距离,为层压打好基础。(敷设层次:由下向上:玻璃、EVA、电池、EVA、玻璃纤维、背板)。5、组件层压:将敷设好的电池放入层压机内,通过抽真空将组件内的空气抽出,然后加热使EVA熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起;最后冷却取出组件。层压工艺是组件生产的关键一步,层压温度层压时间根据EVA的性质决定。我们使用快速固化EVA时,层压循环时间约为25分钟。固化温度为150℃。6、修边:层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边,所以层压完毕应将其切除。7、 装框:类似与给玻璃装一个镜框;给玻璃组件装铝框,增加组件的强度,进一步的密封电池组件,延长电池的使用寿命。边框和玻璃组件的缝隙用硅酮树脂填充。各边框间用角键连接。8、焊接接线盒:在组件背面引线处焊接一个盒子,以利于电池与其他设备或电池间的连接。9、高压测试:高压测试是指在组件边框和电极引线间施加一定的电压,测试组件的耐压性和绝缘强度,以保证组件在恶劣的自然条件(雷击等)下不被损坏。10、组件测试:测试的目的是对电池的输出功率进行标定,测试其输出特性,确定组件的质量等级。

EVA光伏材料

1、PVB与EVA

EVA 需要两层;通过层压机高温加压,冷却后即为一体,是起固定和粘接作用。

PVB是建筑材料,耐候性好很多,但是价格也是EVA的3倍以上。EVA是单晶硅封装主流,对于非晶硅而言,我们选择PVB来封装。

2、TPT、PET、DNP区别。

为了使太阳能电池保持最佳工作状态并维持25年的使用寿命,所用背板材料必须具有抗紫外线、水汽阻隔、耐气候等特性。TPT、PET、DNP都只是太阳能电池背膜的一种代名词而已,对太阳电池起到很好的保护作用。

太阳电池背膜主要分为含氟背膜与不含氟背膜两大类。其中含氟背膜又分双面含氟(如TPT)与单面含氟(如TPE)两种;而不含氟的背膜则多通过胶粘剂将多层PET胶粘复合而成。

TPT是是指使用杜邦公司的TEDLAR(商品名)PVF膜作为太阳能背膜的两面,中间加上一层透明的PET进行复合,即TEDLAR+PET+TEDLAR,因此得名TPT。

通过胶粘剂将多层PET胶粘复合而成的不含氟背膜从材料本身特性上就无法满足商用晶硅太阳电池组件25年的湿热、干热、紫外等环境考验与使用要求,也就很难适合用于晶硅太阳电池组件的封装。

DNP背板最外层采用了具有优秀耐水性的PET,然后是DNP独有的高度耐久性粘结剂贴层,最终实现了产品优秀的耐久性能。

一般企业用的是EVA+PET。

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