硅胶对比及检测处理方案

一．接线盒的粘接太阳电池组件封装完成以后，需要通过胶粘剂把接线盒与背板粘接在一起。

这就要求胶粘剂对各种背板及接线盒具有很好的粘接性能。

为了确保接线盒在局部受力的情况下，即使长期老化后也不会从背板上脱落，要求胶粘剂具有较好的抗撕裂性能及耐老化性能。

二．接线盒的灌封接线盒内元器件的绝缘性能要求很高，太阳电池组件在异常工作条件下会有大量电流通过旁路二极管并使其发热，为提高接线盒的散热性能及绝缘性能需要使用灌封胶，并达到防潮抗震的作用。

灌封胶应具备以下特点：良好的流动性，能够流到狭小的缝隙中；有一定的可操作时间和较快的凝胶时间；固化后应具有良好的绝缘性能；对汇流条没有腐蚀；良好的耐老化性能。

双组分有机硅灌封胶具有良好的绝缘性能、导热性和耐老化性能，无腐蚀性并具有良好的流动性，目前已被广泛应用与接线盒的灌封。

三. IEC和UL标准对太阳电池组件用胶要求的解读目前关于太阳电池组件认证的标准主要有IEC61215[1]、IEC61730[2,3]和UL1703[4]，下面是这几个标准对太阳电池组件用胶的要求。

1.IEC61215对太阳电池组件用胶的要求根据10.3条规定，太阳电池组件中的载流部分与边框或外部之间的绝缘电阻不应低于400M （组件面积小于0.1m2）或40MΩ·m2（组件面积大于0.1m2），因此胶粘剂应具有良好的电绝缘性能。

根据10.3、10.10条规定，太阳电池组件需要进行室外曝露试验和紫外预处理试验，在测试试验以后要求外观没有明显的变化，并且绝缘电阻同10.3的规定，因此胶粘剂应具有良好的耐紫外光老化性能，并保持良好的电绝缘性能。

根据10.9和10.18条规定，太阳电池组件需要进行热斑耐久试验和旁路二极管热性能试验，在试验过程中太阳电池组件会产生局部过热的现象，因此胶粘剂应具有良好的耐高温性能及良好的导热性能。

根据10.11和10.12条规定，太阳电池组件需要进行-40℃～85℃的冷热循环试验和-40℃～85℃、85％RH的湿冻循环试验，因此胶粘剂应具有良好的弹性来有效调节不同质材料间的热膨胀差异，并且具有良好的耐高低温和湿冻老化性能来满足组件的粘接性能和电绝缘性能。

根据10.13条规定，太阳电池组件需要进行85℃、85％RH老化试验，因此胶粘剂应具有良好的耐湿热老化性能，并保持良好的电绝缘性能。

根据10.15条规定，要求太阳电池组件浸入一定的水溶液中，其绝缘电阻不应低于400MΩ（组件面积小于0.1m2）或40MΩ·m2（组件面积大于0.1m2），因此胶粘剂应具有良好耐湿性及湿漏电性能。

根据10.16、10.17条规定，太阳电池组件在85℃、85％RH老化试验以后进行机械载荷和冰雹冲击试验，因此胶粘剂在湿热老化以后仍然具有良好的粘接性能和变形能力。

2.IEC61730-1对太阳电池组件用胶的要求根据5.2条规定，用作带电部件外壳的胶粘剂应满足以下的要求：5-V阻燃等级；浸水试验（IEC 60095-1-1）以后仍然保持5-V阻燃等级；如暴露在太阳下使用的，耐紫外老化试验以后满足ANSI/UL746-C中的规定（阻燃级别保持5-V，机械性能保持50％）；灼热丝点燃试验大于30s。

根据5.3条规定，用作带电部件支撑的胶粘剂应满足以下的要求：具有HB、V-2、V-1和V-0的阻燃级别，并至少达到表3相应的大电流起弧等级；系统电压小于600V时，相比电痕化指数（CTI）至少达到250V；系统电压在601～1500V之间，按照ASTM D 2303中时间－弧闪测试法在2.5KV下所测的斜板弧闪标定达到1h；如暴露在太阳光下使用，耐紫外老化试验以后满足ANSI/UL746-C中的规定（阻燃级别保持5-V，机械性能保持50％）。

表3 阻燃级别和大电流起弧等级对应表阻燃级别HWIHB 60V-2 30V-1 30V-0 153.IEC 61730-2对太阳电池组件用胶的要求根据10.6条规定，导电部分和边框或暴露的外表面应具有良好的绝缘性能，这个测试不但要在未老化以前进行，还要在各项老化验以后进行，因此胶粘剂在各项耐老化试验以后还应具有良好的电绝缘性能。

根据10.7条规定，太阳电池组件需进行温度测试试验，在测试过程中，各部位的温度需比材料的RTI值小20℃，并不能使材料发生蠕变、扭曲、松弛、碳化或相似的损害，因此胶粘剂应具有较好的耐温性能。

根据10.8条规定，太阳电池组件需进行火焰试验，因此胶粘剂应具有一定的阻燃性。

根据10.9条规定，当通过电池板的反向电流为太阳电池组件保险丝额定电流的135％时，接触到电池板的粗棉布或是薄纸（棉纸）不应该发生燃烧或者碳化及电池板本身也不应该发生燃烧，因此胶粘剂应具有比较高的燃点和良好的耐温性能。

根据10.10条规定，太阳电池组件需要进行撞击试验，因此胶粘剂应具有较好的粘接性能和变形能力。

4.UL1703对太阳电池组件用胶的要求根据7.1条的规定，对作为会受到火或电冲击情况下的包封用的胶粘剂应满足UL746C中关于阻燃性、紫外照射、浸水、灼热丝点燃的规定的要求。

根据7.1条的规定，对作为会受到火或电冲击的支撑或绝缘用胶粘剂应满足以下要求：具有HB、V-2、V-1和V-0的阻燃级别，并至少达到表3相应的大电流起弧等级；系统电压小于600V时，相比电痕化指数（CTI）至少达到250V；系统电压在601～1500V之间，按照ASTM D 2303中时间－弧闪测试法在2.5KV下所测的斜板弧闪标定达到1h；如暴露在太阳光下使用，耐紫外老化试验以后满足ANSI/UL746-C中的规定。

根据第19条的规定，太阳电池组件在温度测试过程中，各部分的温度需比材料的RTI值小20℃，并不能使材料发生蠕变、扭曲、松弛、碳化或相似的损害，因此胶粘剂应具有较好的耐温性能。

根据第21和26条规定，太阳电池组件需测试漏电电流和绝缘体耐压试验，绝缘材料之间的漏电流需小于50µA，这个测试还需要在喷淋试验、冷热循环、湿冻循环试验以后进行，因此胶粘剂应具有良好的耐老化性能和电绝缘性能。

根据第22条规定，导线或电缆应能在结构的任何方向承受89N力的作用达1分钟，因此需要胶粘剂具有较好的粘接性能和抗撕裂性能。

根据第23条规定，太阳电池组件在使用过程中、电池板任何端点在承受以下力(直径12.7mm钢棒施加的89N的力的作用，钢棒末端的半径为12.7mm；直径1.6mm的钢棒施加的17.8N的力的作用，钢棒末端的半径为1.6mm)的作用达1分钟后，不能发生火灾、电击和伤害他人的危险，因此胶粘剂应具有较好的弹性变形能力。

根据第27条规定，要求太阳电池组件浸入一定的水溶液中，其绝缘电阻不应低于400MΩ（组件面积小于0.1m2）或40MΩ·m2（组件面积大于0.1m2），因此胶粘剂应具有良好耐湿性及湿漏电性能。

根据第28条规定，当通过电池板的反向电流为太阳电池组件保险丝额定电流的135％时，接触到电池板的粗棉布或是薄纸（棉纸）不应该出现火焰或者碳化；电池板本身也不应该出现持续15秒钟或者更长时间的火焰，因此胶粘剂应具有比较高的燃点和良好的耐温性能。

根据第31条规定，太阳电池组件需进行火焰试验，因此胶粘剂应具有一定的阻燃性或较小的火焰蔓延速度。

根据第33、35、36、37条规定，太阳电池组件需要进行喷淋试验、冷热循环试验、湿冻循环试验和大气腐蚀试验，因此胶粘剂应具有较好的耐水性能、耐老化性能和耐候性能。

根据第41条规定，太阳电池组件需要进行机械载荷试验，因此需要胶粘剂具有较好的粘接性能和变形能力。

根据第42条规定，从背板上分离接线盒的拉力应不小于155.7N或接线盒重量的4倍，这个试验还需要在冷热循环试验、湿冻循环试验试验以后，因此需要胶粘剂具有较好的粘接性能和良好的耐老化性能。

四．我公司现存接线盒问题分析目前我公司产品的问题是，接线盒的密封胶出现缝隙，针对该问题1.要判定出现缝隙的接线盒粘接性能是否合格2.因为我公司的接线盒未使用灌封胶，所以必须保证接线盒的粘接具有良好的密封性。

而以上标准中只涉及到接线盒的粘接性能的实验，没有专门针对接线盒密封性的实验，后者可根据ETAG 002（《结构密封胶装配体系欧洲技术认证指南》）和《地面用光伏组件密封材料硅橡胶密封剂征求意见稿》的相关规定设计实验。

ETAG 002的先进性：ETAG002中有关密封胶的标准制定的更高,对受力形式考察的更合理,对老化环境考察的更全面,也较符合我国密封胶实际使用的情况,与我国现有标准相比,具有一定的先进性。

1.现货中检验接线盒的方法1逐一检查，接线盒周边硅胶一定要溢出，并且溢出部分与玻璃面粘接良好无缝隙，如此可判定密封性良好。

2将接线盒周边溢出硅胶有缝隙的组件全部挑出进行进一步检测。

3.对挑出的问题组件在进行分类：第一类为仅溢出硅胶部分有缝隙，但接线盒与玻璃的接触位置无缝隙；第二类溢出硅胶部分有缝隙，并且接线盒与玻璃的接触位置也有缝隙。

4.对两类问题组件分别抽取一定数量的样本进行拉力试验接线盒拉力试验物重W质量为10Kg，缓放。

持续时间1分钟，接线盒无脱落或损坏为合格。

5.定性粘接测试先从中抽取少量样品进行定性粘接性能实验，具体方法是，用力拉掉接线盒，首先观察粘接的四周是否都存在内聚性破坏，如果四周存在界面性破坏，则不合格，然后计算内聚破坏面积与接线盒粘接面积的比值，比值≥80%，为合格，≤80%则为不合格。

若合格率≥90%，则继续进行以下实验，若合格率≤90%，直接全部进行重新安装。

6.再对两类问题组件进行浸水实验对实验后的样品进行检测，首先打开接线盒看是否有水气进入。

2.实验结果及解决方案注：分类处理的方案，要根据实验结果的比例来判定各类组件是否需要全部重新安装接线盒。

实验结果种类 拉力与定性粘接测试 水汽解决方案1解决方案2样品1合格有1.打开接线盒，注入灌封胶，等灌封胶完全固化后，合上外壳。

2.用小刀清理未与玻璃粘接的边缘溢出胶，手动涂胶。

不必进行检测试验，只要边缘有缝隙全部重新安装样品3 合格 无只需修整接线盒边缘溢出胶样品4 不合格—— 重新安装接线盒两种处理方案对比表1 接线盒粘接剂应具备的性能（《地面用光伏组件密封材料硅橡胶密封剂征求意见稿》）指标要求接线盒粘接剂接线盒灌封剂固化后产品性能拉伸强度/ MPa ≥1.5 ——体积电阻率 /(Ω·cm) ≥1.0×1014 ≥1.0×1014 击穿电压/ (KV/mm) ≥15 ≥15定性粘结性能≥C80 ≥C50环境试验后产品性能拉伸强度/ MPa ≥1.0 ——体积电阻率 /(Ω·cm) ≥1.0×1014≥1.0×1014定性粘结性能≥C80 ≥C50 优势劣势第一种——分类处理 1.有针对性的解决接线盒粘接问题。