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来自 生命科学 2020-03-17 04:54 的文章
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十年光伏组件材料选型修炼之路js金沙国际

近日,在配合双玻组件制造企业采用组件层压机直接封装的新加工制造方法中,使用鹿山双玻组件专用EVA胶膜的双玻太阳能光伏组件成功通过力学、光学、电学以及老化性能系列测试,现已批量应用于双玻太阳能光伏组件,得到客户的一致好评及青睐,成为双玻组件制造企业的优选封装材料。

3) 改善批量生产EVA胶膜的厚度一致性、平整度、清洁度和稳定性

双玻组件专用EVA胶膜的应用于双玻组件封装的结构如下图1所示:

为何进口产品中尤以日本的居多?原因之一是由于EVA产品运输过程中需要冷藏,还有一定期限的保质期,日本距离较近,海运周期短,相当于延长了EVA胶膜的使用期,运输费用也相对低廉。所以,美国胜邦在鼎盛时期已经在常熟选址(就在现在的中来对面、腾晖隔壁)准备建厂。

鹿山双玻组件专用EVA胶膜可替代聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶膜,应用于双玻太阳能光伏组件的封装,层压机直接层压完成,低耗高效,避免了双玻组件出现气泡、移位等缺陷;具有优异的抗冲模量,水汽阻隔效果,高绝缘电阻以及抗电势诱导衰减性能,满足双玻组件落球冲击测试的安全性能要求。

直到2015年前后,EVA胶膜的配方才基本定型,不再有太多的变化,成熟应用于常规组件和双玻组件,并在很大程度上帮助改善了PID和蜗牛纹现象。然而2015年之前的EVA,几乎每年都在革新。曾经的种种问题在现在看来可能不值一提,但在当时的确困扰了组件生产线很久。

在光伏建筑一体化迅猛发展的背景下,光伏市场对双玻太阳能光伏组件的封装提出了新要求及新方法,鹿山双玻组件专用EVA胶膜应运而生。

型号少:作为保护太阳电池上铺下垫的EVA胶膜,无论是国产还是进口的,那时各个生产厂家都只有一种型号,品种单一,且质量良莠不齐,虽然总体上进口比国产好,但也有很多不足。

EVA胶膜黄变影响组件转换效率,严重影响组件外观和使用寿命,这是早期EVA胶膜产品的又一大缺陷。其实上世纪80年代国内就在生产EVA产品了,黄变问题困扰了相当长的一段时间。当时即使是国外的进口EVA产品也有黄变严重的,有时在车间看到成卷的EVA胶膜都是淡黄色。有些则是在双85或紫外照射等老化试验后呈现黄色。经过EVA胶膜生产企业的努力,逐步解决了产品黄变的问题,现在已基本不存在这个现象了。

04、当年的EVA技术创新,一路护航光伏十年辉煌成就

EVA胶膜加热后收缩率比较大,尤其是在长度方向上和宽度方向上收缩率的差异则更大,这给组件生产带来了很大问题。首先是电池串横向、电池竖向位移和汇流条位移。电池串位移使串间距不等,严重时并串甚至重叠。电池位移则导致电池间互连条凸起,在组件背面形成鼓包,严重时引起电池碎片和鼓包刺破背板。记得有些企业为使鼓包不那么明显,在组件刚出层压机还有余热时,用一块类似弹棉花时压棉絮的圆形压板来回压磨组件背面,或者用电熨斗来压磨鼓包,想方设法使鼓包内的互连条平整些,岂不知这样压磨极易造成电池产生隐裂。汇流条位移使间距不等甚至并在一起造成短路也是经常发生的,不得已有些企业则干脆把汇流条做到电池背面,这样汇流条位移问题虽然解决了,但物料和人工成本增加不说,还增加了电池隐裂的风险和组件局部散热不良。为了防止电池串、电池以及汇流条位移,工程师想办法在电池背面加铺过玻璃纤维,位移情况有所改善,但增加了成本,有时会因玻璃纤维内的异物引起组件内产生气泡,同时还影响生产线员工的健康。

光伏材料的革新历经十多年,今天我们在为如何让材料助力更高的组件效率时,绝大多数的光伏人都不知道十年前的光伏工程师都经历了什么。

5) 关于晶体硅太阳电池组件用前后EVA材料的不同要求和标准

问题多:主要问题有:收缩率较大、耐老化性不足,易黄变、厚薄不匀、平整度不好、有杂质、清洁度也有待提高、裁切不准确、交联固化时间长、交联度不均匀且测试方法复杂等等。

早期的EVA胶膜属于慢固化型,交联固化的时间相对比较长,国内外厂家一般都使用二次固化工艺进行生产,也就是先在层压机中完成预层压,然后放入烘箱中来使EVA胶膜交联固化。早期层压机加热板的温度均匀性较差,烘箱内的温度也不均匀,这对组件内EVA胶层的交联固化影响极大,EVA胶层交联度不一致将严重影响组件产品质量。为提高组件生产效率、保证EVA胶层交联度均匀,尚德开发了全自动固化炉,组件在固化炉一头进去,从另一头出来,并一直保持旋转,效果良好。后来EVA胶膜逐渐都改成快固型的了,固化炉就被省略。当然现在又开发了两段乃至三段的层压机,包括层压、固化和冷却,这大大加快了生产节奏,提高了生产效率和组件产品的质量。

1) 改善EVA胶膜产品的收缩率与组件生产的精确层叠工艺方法

进口产品价格高。

01、当年的EVA,多来自日本

03、当年的EVA,创新发展了十年

02、当年的EVA,都让人头疼

这些问题的存在,让EVA很难满足迅速发展的太阳电池组件制造需求。

4) 改善EVA胶膜交联固化时间长、交联度不均匀且测试方法复杂的问题

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