9 光伏组件八大材料详解

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Plus
焊带(涂锡铜带) 凃锡带的成分
SnPb: 60/40; 63/37 (183 ℃) SnPbAg:62/36/2 (178 ℃) SnAg: 96.5/3.5 (221 ℃) SnAgCu:96.5/3.0/0.5(217-220 ℃) Sn100: Pure Tin (232 ℃)
凃锡带的加工 1、铜带剪裁--退火处理--涂锡 2、铜线压扁---退火处理--涂锡 优劣点: a、四边毛刺; b、剪裁后焊接面平整度; c、晶体结构的完整性。
交联剂 (产生自由基,促进EVA的交联固化) 硅烷偶联剂(增加其与无机物之间的粘结能力, 当太阳电池封装热压时, 该组份便和EVA发生化学接枝反 应, 并和玻璃发生化学键合, 把玻璃和EVA 拉在一起, 产生高强度且持久粘合。 过氧化物交联剂 (在一定温度下引发EVA的交联固化反应) 阻聚剂:(某些物质能与初级自由基和链自由基作用生成非自由基物质,或生成不能再引发单体的低活性自由基, 使聚合速率为0)
轭体系的延长,颜色会从浅
黄到深褐色逐渐增加深。而
且反应生成的乙酸将腐蚀金 属器件,如汇流条,电极。
发色团
气泡
NorrishⅠ和NorrishⅡ反应
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)
EVA的光氧降解:

如果组件内含有空气,那么在太阳光和氧气的作用下,EVA大分子链吸
收紫外线而发生物理和化学的变化称为光氧降解。这将导致EVA大分子链断 裂或交联,并生成含氧基团如乙酸或氧化物等。(光氧化降解作用使EVA发 生明显交联,在这种情况下过度交联会使EVA发黄,但在氧气充足的情况下, 氧气会对它产生“光漂白”效应。
将试样包从真空烘箱内取出,放置干燥器中冷却20min后,取出称重为W4(精确到0.01g)
结果计算 C=[1-(W3-W4)/(W2-W1)]×100
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)
C=[1-(W3-W4)/(W2-W1)]×100
式中: C—交联度(%) W1—空袋重量(g) W2—装有试样的袋重(g) W3—试样包重(g) W4—经溶剂萃取和干燥后的试样包重(g).
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)
交联度检验
(1)仪器装置及器具 容量为500ml到1000ml,24”磨口圆底烧瓶;带24”磨口的回流冷凝管;配温度控制仪的电加热套或电加热油浴;真空烘箱;用0.125mm(120
目)不锈钢丝网,剪取80mm×40mm,对折成40mm正方形,两侧对折进6mm后固定,制成顶端开口的袋.
承受大气的变化,不再发生热胀冷缩。
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)
层压过程大概可以分成三步:
• 开始阶段,层压机的温度保持在较低温度,EVA 熔化,有良好 的流动性,但是交联速度很慢。真空泵对下室抽真空,于是组 件内部的气体迅速并且很容易的被抽走。上室保持真空,组件 不受压力。
• EVA 固化阶段。层压机温度升高到一个较高温度,EVA 发生 快速的交联反应。下室继续保持抽真空,及时排出固化过程产 生的气体。同时上室充气,上下室之间的压力差使层压机中的 橡胶层对组件施加压力。
涂覆助剂:在具有网格花纹的辊筒的挤压下,涂覆混合均匀的助剂。
后处理:将表面涂覆有助剂的EVA片材经烘干设备烘干后即得到EVA胶膜,再绕卷封装。
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)
EVA的性能主要取决 于分子量(用熔融指
数MI表示)和醋酸乙 烯脂(以VA表示)的
含量。
当MI一定时,VA的弹性, 柔软性,粘结性,相溶 性和透明性提高,VA的 含量降低,则接近聚乙
固化后的EVA能承受大气变化且具有弹性,它将晶体硅片组“上盖下垫”, 将硅晶片组包封,并和上层保护材料玻璃,下层保护材料TPT(聚氟乙烯复合 膜),利用真空层压技术粘合为一体。
• 封装电池片,防止外界环境对电池片的电性能造成影响。
• 增强组件的透光性。
• 将电池片,钢化玻璃,TPT粘接在一起,具有一定的粘接强度。
• 结束阶段。EVA 固化完成。先是上室抽真空,撤去压力,然后 下室充气,开盖。
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)
EVA 的固化曲线:
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物) EVA交联机理:
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)
EVA的老化
• EVA作为高分子材料在户外长期使用的情况下,不可避免会受到光、人、水、 化学介质、与生物侵蚀等因素的组合作用,产生降解而老化,性能逐渐下降。 根据EVA无规共聚的结构特点,决定了其在光热作用下降解而产生变色,导 致透光率及输出功率下降。
封住袋口作成试样包,并称重为W3(精确到0.01g).
试样包用细铁丝悬吊在回流冷凝管下的烧瓶中,烧瓶内加入1/2二甲苯溶剂,加热到140℃左右,溶剂沸腾回流5h~6h时 ,回流速度保持 20滴/分~40滴/分.
冷却取出试样包,悬挂除去溶剂液滴,然后放入真空烘箱内,温度控制在140℃,真空度为0.08Mpa,干燥3h,完全除去溶剂.
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)
EVA的光热降解包括
• ⑴NorrishⅠ,产生乙醛和其他一些气体如:一氧化碳,二氧化碳,甲烷。
• ⑵NorrishⅡ,基于脱乙酰的机理上认为,乙酸乙烯基从EVA主链上脱落形 成乙酸和主链聚烯烃大分子。聚烯烃分子中的共轭双键是生色基团,它会使
EVA分子变色,并且随着共
组件之八大基材
由于人类对可再生能源的不断需求。促使人们致力 于开发新型能源。太阳在40min内照射带地球表面的能量 可供全球目前能源消费的速度使用1年。合理的利用好太 阳能将是人类解决能源问题的长期发展战略,是其中最 受瞩目的研究热点之一。
八八大大基基材材
电池片 焊带
钢化玻璃 EVA 背板
密封硅胶 铝框
烯的性能。
当VA含量一定时,MI 降低则软化点下降,而 加工性和表面光泽改善, 但是强度降低,分子量 增大,可提高耐冲击性
和应力开裂性。
PV使 用的
EVA 中VA 含量 大约 为
33%
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)
EVA是一种热融胶粘剂,常温下无粘性而具抗粘性,以便操作,经过一定 条件热压便发生熔融粘接与交联固化,并变的完全透明,长期的实践证明:它 在太阳电池封装与户外使用均获得相当满意的效果。
• 在太阳电池组件的使用过程中,这种结构会在紫外线、高温、湿气和氧气的 作用下缓慢的发生变化,EVA性能不断下降,从而导致太阳电池组件的性能 降低。
• EVA降解本质是化学键断裂,大分子链是否断裂、被氧化取决于分子化学键 键能和所吸收光波的能量,一般来说,UV(200-400nm)能量高于EVA键 的断裂能,因此该波段的UV显著加速EVA的老化。当有氧气存在时,氧对 光降解过程起着很大的促进作用,降解过程将会更加复杂化,降解产生的乙 酸会腐蚀组件中的金属部件。
增加其与无机物之间的粘 结能力, 当太阳电池封装 热压时, 该组份便和EVA发 生化学接枝反应, 并和玻 璃发生化学键合, 把玻璃 和EVA 拉在一起, 产生高 强度且持久粘合, 保证太 阳电池在户外长年日晒雨 淋也不致脱粘。
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)
在熔融状态下,EVA与晶体硅太阳电池片, 玻璃,TPT产生粘合,在这过程中既有物理 也有化学的键合,是通过采取化学胶联的方 式对EVA进行改性,方法就是在EVA中添加 有机过氧化物交联剂,当EVA加热到一定温 度时,交联剂分解产生自由基,引发EVA分 子之间的结合,形成三维网状结构,使EVA 胶层交联固化,当胶联度达到60%以上时能
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)
EVA的保存方法及注意事项
勿重压,一般堆放两层,不能超过三层 避光,室温不宜超过40度 勿靠近热源。 胶片打开后请及时使用,如未用完,请密封。储存期不宜超过九个月。 封边剂,玻璃胶等附属材料在使用前一定要充分确认其腐蚀性。这些材 料中可能含有引起膜与玻璃脱落的材质。
线宽度一致,焊带的软硬程度一般取决于电池片的厚度和焊接工具。
焊带(涂锡铜带)
焊带的结构和分类
焊带的结构如下图所示
按铜基材分:纯铜(99.9%)、无氧铜(99.95%)、紫铜。 按涂锡层分:60%Sn 40%Pb
62%Sn 36%Pb 2%Ag
96.5Sn 3.5%Ag 其它… 按用途分:互联条、汇流条 按硬度分: 1.Soft 2.Extra Soft 3.Ultra Soft 4.Ultra Soft
• EVA具有优良的柔韧性,耐冲击性,弹性,光学透明性,低温 绕曲性,黏着性,耐环境应力开裂性,耐侯性,耐化学药品性, 热密封性。
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)
生产工艺流程(简介) 原料搅拌:将乙烯-乙酸乙烯共聚物与助剂(硅烷偶联剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、过氧
化物交联剂等等) 挤出成型:将搅拌均匀后的原料通过挤出设备形成挤压EVA片材。
• EVA降解会使粘接性能变差,因此EVA层可能会发生脱层现象,使得EVA组 件密封性能变差,导致空气或湿气从组件边缘渗入到组件内部。
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物) EVA降解(老化)包括EVA的光热降解、光氧降解。
PV组件中用EVA中VA占33%,即平均每6和乙烯单元含有1个VA单元。表达式 可以写成:
焊带(涂锡铜带)
外层凃锡层(钎料层): 凃锡层的熔点比铜和硅低,锡层熔化后,具有一定的流动性,利用液态钎
接线盒 附:助焊剂
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)
交联固化:线型或支链型高分子链间以共价键连接成网状或体型高分子的过程。
· 自由基:也称游离基,是含有一个不成对电子的基团。(RO )
在PV使用的EVA在生产过程中添加有过氧化物交联剂(图中
· ROOR),RO 为加热分解的自由基团,H为EVA长链上的氢。其本质
(2)试剂 二甲苯 A.R级)
(3)试样制备 取胶膜一块,将TPT/胶膜/胶膜/玻璃叠合后,按平时一次固化工艺固化交联,(或者按厂家工艺要求固化交联)将已交联好的胶膜剪成
小碎片待用.
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)
(4)检验步骤
将不锈钢丝网袋洗净、烘干、称重为W1(精确到0.01g). 取试样0.5g±0.01g,放入不锈钢丝网袋中,称重为W2(精确到0.01g).
但两者都会使EVA粘结性能大幅
度下降,导致脱层。)
光漂白:氧气氧化生色基团的化学 键,使之断裂而产生漂白的效果。
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)
为了抵抗以上几种反应和使EVA适度交联,在EVA配方中加入各种助剂:
抗氧化剂(阻止自由基引发反应)
热稳定剂(消化热反应生成的对体系有害的物质)
光稳定剂(吸收某一波段的光线,转化成无害的热能,捕获光氧反应产生的自由基)
为自由基夺氢反应。
Hale Waihona Puke EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)
• EVA
(EVA单体)
• 指的是乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,由于在乙烯分子链上引入了 极性的乙酸基团(CH3C00-),并且作为短支链分布在主链上,使 得PE分子链的对称性和规整性降低,分子链间的距离增加,这 些结构的变化导致EVA的性能与LDPE(低密度聚乙烯)明显不同。
焊带(涂锡铜带)
焊带(涂锡铜带)
焊带(涂锡铜带)
焊带简介
光伏焊带又称镀锡铜带或涂锡铜带,分汇流带和互连条,应用于光伏组件 电池片的连接,之连接。
焊带是光伏组件焊接过程中的重要原材料,焊带质量的好坏将直接影响到 光伏组件电流的收集效率,对光伏组件的功率影响很大。焊带在串联电池片的 过程中一定要做到焊接牢固,避免虚焊假焊现象的发生。在选择焊带时一定要 根据所选用的电池片特性来决定用什么状态的焊带。一般选用的标准是根据电 池片的厚度和短路电流的多少来确定焊带的厚度,焊带的宽度要和电池的主删
粘接是两种相同或两种不相 同物质接触时,在界面分子 间产生相互吸引作用的现象, 一般称接受面为粘附体, 粘结在粘附体上的物质称为 胶粘剂。这种表面分子的相 互作用既可以是分子间的相 互作用,也可以是化学键合 作用,还可以是界面上微观 的机械连接作用。
EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)
另一方面,EVA在生产过程中加入了硅烷偶联剂,使EVA和玻璃粘合产生化 学键后, 消除了机械界面, 以本身优良的透光性能改善了玻璃的透光率, 起着 增透的功能作用, 从而有利于太阳电池光电转换效率的提高,E V A 吸收了大 部分紫外光既保护了E V A本身, 也保护着太阳电池背材T PT。
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