鹿山新材太阳电池EVA封拆质料的研讨停顿

余 鹏1,2,唐舫成1,2,汪加胜1

(1 广州鹿山新质料股份有限公司,广东 广州 5105302 广东省热熔胶工程技术研讨开发中心,广东 广州 510530)

 

戴要:本文引见了鹿山新材正正在太阳电池EVA胶膜上的研讨停顿,经由过程对EVA胶膜机能的提升,进一步进步组件机能、降低封拆本钱、进步转化效率。

关键词:太阳电池;EVA胶膜;研讨停顿

 

EVA胶膜今朝是最次要的太阳电池封拆质料,用于玻璃、太阳电池、背板之间起到密封、保护的做用[1]EVA胶膜占组件本钱的不够5%,但对组件的封拆量量起到关键的做用。做为太阳电池的关键辅材之一,EVA胶膜的展开仍是以降低组件封拆本钱、进步封拆量量和转化效率为次要标的目的。

广州鹿山新质料股份有限公司(简称鹿山新材)十分重视科技创新,建立有国家级博士后科研工做站、广东省热熔胶工程技术中心、广东省企业技术中心和广州市太阳能电池关键封拆质料重点检验考试室,专业勤奋于太阳电池关键封拆质料的研讨、消费。依托高水平的研发平台,对太阳电池关键封拆质料展开了一系列的研讨,部门效果已实现财产化,现对鹿山新材正正在太阳电池EVA胶膜上的研讨停顿做如下引见。

1 排气速率研讨[2]

EVA胶膜的排气机能影响着组件层压隐现气泡的概率,正正在层压过程中发作气体的本果分为两部门:一部门是抽气过程的气体,滥觞于层间残留空气;另一部门是加压固化过程的气体,滥觞于交联固化发作的小分子挥发物。交联固化过程的排气效率取其固化效率有关,而EVA胶膜的排气速率间接影响到抽气阶段排气效率。经由过程大量的检验考试考据,提出了EVA胶膜正正在层压抽气阶段的排气机理,如图1所示。

 

EVA胶膜的排气过程次要分为收缩阶段和扩展阶段。(1) 收缩阶段。正正在收缩阶段中,链段举措才华加强, 流延拉升发作的内应力使胶膜开端收缩。由于胶膜收缩标的目的取排气标的目的相反,障碍内部空气的排出,使大部门空气密封于夹层之间。
(2) 扩展阶段。正正在胶膜收缩后,连绝的加热使得熔体举措性加强。正正在此阶段中,自由举措的熔体开端扩展,由于扩展标的目的取排气标的目的不合,密封正正在夹层里的空气开端背外排气。
正正在EVA熔体扩展过程有如下两种情况:
(a) 假设EVA胶膜具有较高的熔体举措性(高MI值),夹层中的狭缝保存时间短,更容易被密封,使得较少空气从狭缝中排出,而较多空气从熔体中排出。
(b) 假设EVA胶膜具有较低的熔体举措性(低MI值), 夹层中的狭缝保存时间长,使得更多空气从狭缝排出,而更少空气从熔体排出。
V (狭缝) >V (熔体)
V (高MI熔体) >V (低MI熔体)
 
2 超快固化EVA胶膜(第一代)
降低太阳电池封拆本钱的途径之一即进步封拆效率,今朝影响组件封拆效率的关键环节正正在于组件的层压时间,而层压时间是包管EVA胶膜抵达幻念交联度的关键,进一步进步EVA胶膜固化速度可实现封拆效率的进步和太阳电池本钱的降低。
通例快速固化型EVA胶膜经由过程进步层压温度来提升交联速度存正正在两方面缺陷:(1) 温度升逾越逾越现气泡的概率删加,(2) 溢胶情况宽峻。
鹿山第一代超快固化技术经由过程对配方体系的劣化,正正在快速进步EVA胶膜交联速度的同时,仍连结充实的缓交联时间(>5min),包管安好的抽气阶段,降低气泡隐现的概率。
经由过程鹿山第一代超快固化技术的使用,产物的可正正在12min或以内交联度抵达80%或以上,较通例快速固化产物(18—20min)封拆效率进步50%。图2为超快固化产物的交联曲线。
鹿山第一代超快固化技术(EVA胶膜)的特性如下:
(1) 交联速度快,可正正在12min或以内完成组件封拆,封拆效率提升50%;
(2) 具有充实的安好抽气时间,降低高温下的气泡概率;
(3) 溢胶情况较好。
 
3 低温超快固化EVA胶膜(第二代)
低温超快固化为鹿山第二代超快固化技术。分别鹿山新材正正在反应接枝的丰盛经历,采取反应接枝技术,构成交联活性点,定背交联,快速完成固化。
鹿山第二代超快固化技术(EVA胶膜)的特性如下:
(1) 适宜低温 (140℃或以下)快速加工,封拆效率进步40%,能耗降低10%;
(2) 充实的缓交联时间,包管层压量量和存放安好性;
(3) 低温加工,有利于制止高温对电池片、其他辅材及互相婚配性的影响,进步封拆量量。
4 RF(Reinforced Friendly)技术
通例EVA胶膜消费工艺(流延、压延)由于热拉伸、冷却,EVA胶膜均会存正正在内应力,正正在层压加工时隐现收缩。鹿山采取共同的RF技术,能够实现EVA胶膜的零收缩。
RF技术正正在粘结界面引入化教键合,较通例EVA具有更经久的粘结强度,同时具有更佳的绝缘机能,取125μmPET粘合可使部门放电经由过程1200V,抵达通例背板要求。
鹿山RF技术特性如下:
(1) 零收缩,可制止电池片移位,同时进步排气机能,降低气泡隐现概率;
(2) 无热收缩,可缩短抽气时间,进步封拆效率;
(3) 胶膜无热变形,受压举措性小,可减少边沿溢胶,减轻建边工序;
(4) 经久粘结性,进步组件经久的粘结效果;
(5) 取PET膜材联用,降低封拆本钱。
5 高反射EVA胶膜
太阳电池组件正正在使用过程中,由于电池片后背质料的反射率不高构成光谱能量操做效率较低。鹿山UR—EV1050G1封拆胶膜是以进口EVA树脂为本料,正正在本有成熟配方体系下,添加鹿猴子司新开发的高反光助剂,采取共同的工艺技术消费。该产物可实现90%以上的光反射,使用办法如图6所示:
鹿山高反射EVA胶膜特性如下:
(1) 极高的反射率,有利于进步转换效率;
(2) 收缩率为零,可制止移位;
(3) 绝缘机能劣秀,可进步组件的稳定性。
6 高透光EVA胶膜(第一代)
太阳电池组件的机关决议了太阳光谱正正在抵达电池片之前必先透过玻璃和EVA胶膜,既电池片可否操做到更多的太阳光谱能量取玻璃、EVA胶膜的光教透光率相关。由于普通超白玻璃的光教机能限制(截止波段295nm,透光率91~92%),使得封拆后的光透过率难以逾越92%。实际上经由过程EVA胶膜封拆的透过率仍能连结91%阁下,分析EVA胶膜封拆的光丧失仅为1%阁下。所以关于封拆质料来说,进步其光教机能的办法:(1) 进一步降低封拆的光丧失,既<1%或趋近于0;(2) 降低封拆质料截止波长取玻璃趋于不合,既使透过玻璃的光尽可能的透过封拆质料。办法(1)取封拆质料本人质料特性有关,关于EVA胶膜进一步进步的空间有限,所以今朝第一代高透光技术着重于降低EVA胶膜的截止波长,以进步其对近紫外波段的透过率。
 
鹿山高透光EVA胶膜的特性如下:
(1) 截止波是非,取普通超白玻璃重合,进步输出功率0.3~0.5%;
(2) 耐老化机能劣秀,黄变小;
(3) 取其他辅材婚配性好,无发黄、鼓泡等不良缺陷。
7 双玻组件用EVA胶膜
鹿山EV1050G3封拆胶膜是鹿山新材自主研发,采取特殊功用树脂以及共同工艺消费的合用于光伏建筑一体化(BIPV)双玻组件封拆的新型EVA胶膜。
PVB封拆双玻组件正正在抽实空条件下普通经由过程高温炉截至,封拆过程复纯,消费效率低,且PVB价格较高。通例EVA胶膜果其产物机能和层压工艺的影响,双玻组件容易发作气泡、缺胶、电池片移位、溢胶宽峻等缺陷。
EV1050G3能有效处理通例EVA胶膜封拆缺陷,合用于层压机对双玻组件截至层压封拆,简单易操做且效率大大进步。使用办法如图9所示。 
 
表1 EV1050G3取PVB封拆比较
封拆胶膜
封拆办法
工艺参数
冷却方式
EV1050G3
层压机封拆,操做简单
层压温度145℃阁下,总时间20min阁下,能耗低
层压后常温冷却
PVB
1.层压机将电池片固定;
2.高压釜封拆。
加工温度160℃阁下,总时间40min以上,能耗高
需再次固化冷却,且速度缓慢
 
取通例EVA胶膜相比,EV1050G3的劣势体如今可有效的改善移位、气泡等成绩,如图10-11所示。
 鹿山双玻组件用EVA胶膜的特性如下:
(1) 可经由过程普通层压机封拆双玻组件;
(2) 可有效改善双玻组件封拆过程中隐现的气泡成绩;
(3) 可有效改善双玻组件封拆过程中隐现的移位成绩。
8 减薄化技术(降本删效)
鹿山新材经由过程对EVA胶膜配方、工艺、设备的不竭劣化,经由过程减薄化技术控制产物稳定性,推出减薄化产物,不但正正在质料本钱前程一步降落,且封拆的组件具有更好的功率暗示。

 

 

鹿山减薄化EVA胶膜特性如下:
(1) 本钱降低,降低组件本钱;
(2) 降低光丧失,进步输出功率;
(3) 连结劣秀的稳定性和工艺顺应性。
太阳能的展开趋势是电力的平价化,EVA胶膜做为关键辅材其展开标的目的也必须满足那种趋势的要求。鹿山新材将重点环抱EVA胶膜的制构本钱降低、层压效率进步及组件输出功率提升截至设念、研发、制制,同时分别本人正正在树脂合成、改性的技术储备积聚,劣化改进上游树脂分子机关,为封拆质料的功用化、差别化供给本辅质料根底。鹿山新材经由过程对太阳电池封拆质料的研发,加快敦促关键辅材国产化的截至,助力光伏平价时期的到来。
 
参考文献:
[1] 余鹏,李伟博,唐舫成,等. 太阳能电池封拆质料研讨停顿[J]. 广州化工,2011, 39: P50-52;
[2] 余鹏,汪加胜,等. 太阳能电池封拆质料停顿[J]. 2011亚洲EVA财产链展开论坛论文集,2011, P61-63;
 
Research progress of EVA films for solar cells
YU Peng1,2, TANG Fang-cheng1,2, WANG Jia-sheng1
(1 Guangzhou Lushan New Materials Co.,Ltd., Guangdong Guangzhou 510530, China ; 2 Hot Melt Adhesive Engineering Technology R&D Center of Guangdong Province, Guangdong Guangzhou 510530, China)
Abstract: In this paper, development of EVA films for solar cells were introduced by Lushan. The properties of EVA films were promoted in order to improve the performance of PV module, reduce the cost of production and increase the efficiency of photoelectric conversion.
Keywords: solar cells; EVA films; research progress

 

 

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