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同时还要具有较好的透光率、电绝缘等性能

  光伏组件封装过程就是用胶膜将电池片粘结在钢化玻璃和背板之间,因此,光伏组件生产过程中所用原材料主要包括太阳能电池、玻璃、背板和封装胶膜。

  目前商业化太阳能电池主要包括晶硅电池和薄膜电池,其中晶硅电池市场所占份额高达90%以上。光伏系统就是利用太阳能电池将光能转化为电能,即防止太阳电池失效是光伏电站的重中之重。晶硅电池易碎和易被污染,若直接在大气环境中工作会影响其光电转化效率,甚至会失效。因此目前所有晶硅电池组件都进行封装,从而可以延缓组件的效率衰减,降低光伏发电成本。

  光伏组件上玻璃主要目的是抵御各种恶劣环境对太阳能电池的破坏。所用玻璃一般要求光透过率在90%以上,厚度为3mm。高透光率玻璃在制备过程中要严格控制玻璃中铁含量,因为铁元素会使玻璃着色降低玻璃的透光率,同时会增大玻璃的吸热率。由于光伏组件需要在户外长时间使用,这就要求玻璃表面具有较好的自清洁功能。

  背板位于光伏组件的背板,对电池片起到保护和支撑作用。背板通常要具有良好的耐老化和电绝缘,高性能背板还具有对光线反射来提高组件效率性能。目前市场所用背板材料分为含氟背板与不含氟背板两大类。含氟背板具有较好的耐候性、耐热性和耐腐蚀性,但是含氟背板材料通常价格较高。目前使用较广泛的TPT背板材料就是含氟背板的典型代表。

  封装胶是将太阳能电池、铜锡焊带、玻璃、背板等不同材料粘结在一起,这就需要封装胶具有较高的粘结强度,同时还要具有较好的透光率、电绝缘等性能。考虑到光伏组件的外部使用环境,封装胶还要具有良好的抗紫外老化、耐温性、低吸水性等特性。目前常用的光伏组件封装胶材料主要包括环氧树脂、有机硅树脂、PVB胶膜和EVA胶膜。环氧树脂是典型的热固型粘合剂,其具有较高的导热绝缘性能和较好的粘结效果。

  但是由于环氧树脂固化后的交联密度高、脆性大,导致光伏组件不耐冲击。同时环氧树脂的耐老化性能较差,使用一段时间后易出现黄变影响入射光强度。目前只有少数小功率光伏组件采用环氧树脂进行封装。有机硅具有较好的耐老化、耐温性、电绝缘性等方面特性,同时对无机玻璃和有机背板具有较强的粘结效果。其所封装组件较少出现黄变、开裂等现象。但由于有机硅生产成本较高且光伏组件封装难度大,所有有机硅并没有在组件封装中大规模应用。

  聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB)膜是一种热塑性树脂,具有光透过率高、耐老化、粘结强等优点,但是由于其价格高昂,目前仅在对封装要求较高的BIPV双玻光伏组件上使用。目前光伏组件封装胶绝大多数采用乙烯-醋酸乙烯酯聚合物(EVA)膜。其主要通过交联反应,形成一种三维网状结构,对太阳电池起到很好的密封作用。EVA具有良好的透光性、粘结性、耐候性、绝缘性等性能,且操作方便、价格便宜等优点。但是作为高分子材料在使用过程中通常都会出现老化,特别是在紫外环境下易出现变色、起皱、脱层等失效现象。

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