光伏電池由很多精密部件組成,其中電子元器件都需要密封膠進(jìn)行封裝保護(hù),選擇合適的膠粘劑尤為重要,其中有機(jī)硅膠粘劑的性能尤為突出,那么光伏組件為什么要選擇有機(jī)硅膠粘劑呢?
硅膠密封膠的結(jié)構(gòu)比較特殊,其熱穩(wěn)定性高,在高溫下工作,化學(xué)鍵不會輕易分解斷裂,機(jī)械性能也不會隨著溫度的變化而變化;硅膠在戶外環(huán)境下使用,不會輕易被紫外線和臭氧分解;硅膠的電絕緣性能非常好,能夠抵抗電弧、電壓、電暈,起到良好的絕緣作用,盡量減少短路等事故的發(fā)生。硅膠的電絕緣性能非常好,能夠抵抗電弧、電壓、電暈,起到良好的絕緣作用,盡量減少短路等事故的發(fā)生。另外,硅膠密封膠的防水防潮性能也很好,能夠有效的阻隔潮氣和水分,不會影響組件的正常工作。正因為這些性能,它非常適合在光伏等行業(yè)使用。
本文導(dǎo)航:
硅膠材料有哪些特點?
以SIPC 93系列 導(dǎo)熱型有機(jī)硅粘接密封膠為例:
? 具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)
? 膠層有彈性,不黃變、不滲油,綜合性能優(yōu)異
? 抵抗?jié)駳?、污物和其它大氣組分
? 減輕機(jī)械、熱沖擊和震動引起的機(jī)械應(yīng)力和張力
? 電絕緣性能優(yōu)異、防電暈
? 戶外老化性優(yōu)異、使用壽命可達(dá) 20-30 年
? 在-60-260℃間穩(wěn)定的機(jī)械和電氣性能
光伏電池組件的組成是怎樣的?
(1)鋼化玻璃
鋼化玻璃是光伏組件的重要組成部分,其作用是保護(hù)光伏電池并提供透光性,可承受較大的晝夜溫差和惡劣的天氣條件。鋼化玻璃需要具有高透光率(一般為91%以上)和超白鋼化處理的特點。
(2)EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)
EVA是一種熱熔膠,用于鋼化玻璃與光伏電池片的粘接固定,提供粘接強(qiáng)度的同時,還能提高光伏組件的透光率。但暴露在空氣中的EVA容易老化、變黃,影響組件的透光率和發(fā)電質(zhì)量。因此,EVA在封裝方面的技術(shù)要求非常高。
(3)光伏電池
光伏電池片是太陽能光伏組件的核心材料,主要作用是發(fā)電。目前市場上主流的電池片有兩種:晶硅電池片和薄膜電池片。前者設(shè)備成本相對較低,但耗電量和電池片成本較高,光電轉(zhuǎn)換效率也較高,適合戶外陽光發(fā)電。后者設(shè)備成本相對較高,但耗電量和電池片成本較低,光電轉(zhuǎn)換效率相對較低,但在弱光環(huán)境下表現(xiàn)優(yōu)異。
(4)背板
背板的作用是密封、絕緣、防水,通常采用TPT、TPE等材料,這些材料必須具有抗老化性能,才能保證組件的長期使用壽命。背板的存在有助于增強(qiáng)組件的抗老化、抗腐蝕性能。
(5)鋁合金框架
鋁合金邊框保護(hù)著整個電池板發(fā)電系統(tǒng),起到密封和支撐的作用,其強(qiáng)度和耐腐蝕性能優(yōu)良,能有效保護(hù)光伏組件不受外界環(huán)境的影響。
電池模組安裝框架的主要作用:第一,可以保護(hù)層壓后的組件玻璃邊緣;第二,可以與硅膠包邊相結(jié)合,加強(qiáng)組件的密封性能;第三,大大提高電池模組的整體機(jī)械強(qiáng)度;第四,可以方便電池模組的運輸和安裝。
(6)接線盒
接線盒的作用是保護(hù)整個發(fā)電系統(tǒng),起到對光伏組件引出的電線進(jìn)行密封和防水的作用,確保光伏組件系統(tǒng)運行的安全。接線盒最關(guān)鍵的部分是二極管,其選擇取決于組件內(nèi)的電池類型。
在電池模塊生產(chǎn)中,為保證電池模塊的性能和效率,接線盒的選擇不僅要選擇接線盒的尺寸、承載功率、工作電流和工作電壓等規(guī)格,還要考慮接線盒本身的接觸電阻和散熱性能,以及接線盒內(nèi)的旁路二極管的通態(tài)壓降、結(jié)溫、熱阻系數(shù)等。
(7)硅膠粘合劑
為防止空氣中的水和氧氣進(jìn)入太陽能光伏組件內(nèi),使組件中的硅電池片產(chǎn)生氧化,而導(dǎo)致硅電池片的轉(zhuǎn)換率降低,必須將光伏組件邊框(即電池板向陽的一面的玻璃板、反面的TPT板和鋁邊框)的縫隙采用具有良好耐候老化性能的膠粘密封;在電源轉(zhuǎn)換盒(即接線盒)外殼內(nèi)也必須使用密封膠進(jìn)行膠粘密封,以保護(hù)電路板和延長使用壽命。
硅膠粘合劑作為密封材料,用于將面板與太陽能框架粘合在一起,以及組件與接線盒之間的連接處。
一般用于電池組件的硅酮膠有兩種,一種是中性單組份硅酮密封膠,用于組件與鋁型材邊框及接線盒的粘接密封:
①室溫中性固化,深層固化速度快,3小時后即可完成元器件表面的清潔工作;
②密封性好,與鋁材、玻璃、TPT、TPE背板材料、接線盒塑料等有較好的粘接性;
③該膠體耐高溫、耐黃變,獨特的固化體系,與各類EVA相容性良好。
④可提高元器件抵抗機(jī)械振動和外界沖擊的能力。
另一款是雙組份有機(jī)硅導(dǎo)熱膠,用于接線盒灌封。此款有機(jī)硅是用有機(jī)硅合成的一種新型導(dǎo)熱絕緣材料:
①具有室溫固化、固化速度快、不需加熱固化、無腐蝕、收縮小等特點;
②能在較寬的溫度范圍內(nèi)(-60~200 ℃ )保持橡膠彈性、優(yōu)良的電性能、及良好的導(dǎo)熱性能;
③防水防潮、耐化學(xué)介質(zhì)、耐黃變、耐氣候老化25年以上;
④與大多數(shù)塑料、橡膠、尼龍等材料有良好的粘結(jié)性。
硅酮密封膠如何在光伏組件中應(yīng)用?
光伏密封膠在光伏組件的制造和維護(hù)過程中起著至關(guān)重要的作用,其主要作用是為光伏組件提供密封和粘接,保證內(nèi)部元器件不受濕氣、灰塵、氣體等環(huán)境因素的侵蝕,從而保護(hù)太陽能電池片和電路,延長光伏組件的使用壽命。
(1)有機(jī)硅粘接密封膠因其優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械性能而被廣泛應(yīng)用于光伏行業(yè)。有機(jī)硅密封膠對紫外線、臭氧和極端溫度有極高的耐受性,即使長時間在戶外使用也能保持其性能不下降。這種穩(wěn)定性意味著有機(jī)硅密封膠能在各種氣候條件下保持其密封性能,防止環(huán)境因素對光伏組件造成損害。
(2)在力學(xué)性能方面,硅酮密封膠具有良好的柔韌性和延展性,它能適應(yīng)光伏組件在溫度變化或機(jī)械應(yīng)力作用下產(chǎn)生微小的變形,不會脆性開裂或脫落。這種柔韌性保證了密封膠與組件之間能長期保持良好的粘接性,提高了整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
有機(jī)硅灌封膠在光伏組件中怎樣應(yīng)用?
有機(jī)硅在光伏組件的應(yīng)用中起著至關(guān)重要的作用。光伏灌封膠是封裝光伏組件的關(guān)鍵材料,其性能的好壞直接影響光伏組件的穩(wěn)定性和使用壽命。有機(jī)硅材料因其獨特的性能優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于光伏灌封膠的制造過程中。
(1)硅膠具有優(yōu)良的絕緣性能。在光伏組件中,灌封膠需要起到良好的絕緣作用,防止出現(xiàn)漏電、短路等現(xiàn)象。硅膠材料的高絕緣性能保證了光伏組件的安全穩(wěn)定運行。
(2)有機(jī)硅材料具有優(yōu)異的耐候、耐老化性能。光伏組件通常安裝在室外環(huán)境中,長期受到陽光、雨水、風(fēng)沙等自然因素的侵蝕。有機(jī)硅灌封膠可以抵抗這些惡劣的環(huán)境,保持穩(wěn)定的性能,從而延長光伏組件的使用壽命。
(3)此外,有機(jī)硅材料還具有良好的粘接性能和固化性能。它能與光伏組件內(nèi)各種材料形成良好的粘結(jié),保證組件的密封性和穩(wěn)定性。同時,有機(jī)硅灌封膠在固化過程中能形成堅固的膠體結(jié)構(gòu),為光伏組件提供強(qiáng)有力的支撐和保護(hù)。
在實際應(yīng)用中,有機(jī)硅灌封膠在光伏組件的封裝過程中有著廣泛的應(yīng)用。通過精準(zhǔn)的配比和施工工藝,有機(jī)硅灌封膠可以有效填充光伏組件的縫隙和孔洞,保證組件的完整性和密封性。同時,它還可以提高光伏組件的抗沖擊和抗震性能,增強(qiáng)組件的可靠性和安全性。
推薦閱讀:光伏組件用膠|組串式逆變器用膠解決方案