光伏组件如何保证使用超25年?且看它的背板内层材料

本文摘要:背板作为晶硅太阳能组件的关键部分,对提升组件的安全性、使用寿命和减少功率波动起着至关重要的起到。要超过维护电池片的目的,背板须要不具备较好的机械强度与韧性、耐候性、绝缘、水汽隔绝、耐腐蚀和耐热风沙磨损等各种均衡的性能。最近几年,在降本的压力下,一些并未经过户外实绩检验的背板材料被用于在组件上,造成用于这些背板的组件在户外工作仅有几年后就开始经常出现大规模过热问题,使得组件厂家必须面临巨额赔偿。同时,电站开发商也蒙受损失。

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背板作为晶硅太阳能组件的关键部分,对提升组件的安全性、使用寿命和减少功率波动起着至关重要的起到。要超过维护电池片的目的,背板须要不具备较好的机械强度与韧性、耐候性、绝缘、水汽隔绝、耐腐蚀和耐热风沙磨损等各种均衡的性能。最近几年,在降本的压力下,一些并未经过户外实绩检验的背板材料被用于在组件上,造成用于这些背板的组件在户外工作仅有几年后就开始经常出现大规模过热问题,使得组件厂家必须面临巨额赔偿。同时,电站开发商也蒙受损失。

由此可见,从源头上对背板材料把好关,对于减少组件的户外过热风险具备最重要意义。背板结构大体可分成外层(也叫空气层)、中间层和内层。每一层材料的自由选择和配上都影响着背板的整体性能。目前,背板外层主要用于含氟薄膜,特别是在是经过户外实绩检验过的杜邦?Tedlar?薄膜,以保证背板外层在户外综合老化形变的起到下可以用于25年以上。

而背板内层由于不必要认识户外环境形变,其重要性往往更容易被忽视。而且,目前市场上背板的内层材料种类较多,性能也参差不齐。如何才能准确自由选择背板内层材料呢?问这一问题之前,我们有适当再行理解下背板内层材料须要不具备哪些性能。须要不具备三大出色性能首先,背板内层材料必须具备出色的耐候性及机械强度。

如果内层材料自身都已再次发生老化裂开,其维护起到就无从谈起。图1.背板中间PET聚酯材料脱落伸长率维持亲率与紫外剂量的关系(试验条件:UVA,1.2W/m2@340nm,70oCBPT,紫外太阳光在PET表面)保守气候环境,组件正面每年紫外剂量为57kWh/m2其次,背板内层作为中间层PET聚酯材料的保护层之一,必须具备较好的紫外隔绝起到,以防止PET遭到紫外毁坏。

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图1是市面上常用的一款250微米PET紫外测试数据。从图中可以显现出,PET聚酯材料只拒绝接受将近5kWh的紫外太阳光后,其脱落伸长率就上升50%以上;紫外剂量超过6kWh时,PET力学性能基本几乎失去(保守气候环境,组件正面每年紫外剂量为57kWh/m2)。这解释PET更容易再次发生光老化,必须背板内外层的维护。

背板中间层的PET聚酯材料主要起着电气绝缘、化学隔绝及力学承托起到。如果PET再次发生毁坏,这些功能都将失去,因此背板内层必须将组件正面的紫外隔绝掉,以超过维护中间层PET的目的。

此外,背板内层作为PET与EVA之间的粘合层,还必须具备较好的粘接性能,以免经常出现脱层等过热风险。理解了背板内层必须不具备的性能,那我们不已要回答,目前市面上的内层材料否都能符合这些性能呢?我们再来对市面上这些内层材料分类并辩论其优缺点。

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有所不同背板内层材料特性不一第一类为含氟薄膜,主要有Tedlar?PVF薄膜和PVDF薄膜。PVF薄膜,又名聚氟乙烯薄膜,因其出色的抗紫外、耐高温、耐腐蚀性能而被普遍应用于太阳能、航空航天和交通等领域。

杜邦?Tedlar?PVF薄膜是目前光伏领域唯一具备30年以上普遍户外实绩检验的背板材料,其户外应用于经验丰富,且遭受过多种气候条件的长年考验。PVF薄膜是双向剪切工艺制取的,在纵向和横向两个方向都经过增强,机械性能平衡,耐老化性能好,因此遭受湿热、紫外、温度循环等多种环境因素长年起到后,仍维持出色。PVDF薄膜,又名凝稍氟乙烯薄膜,PVDF薄膜在纵向的剪切都弱或甚至没剪切,更容易导致纵向机械性能皆较好,成膜过程中重新加入大量亚克力也不会造成固有脆性强劲。

这些因素造成了PVDF薄膜在户外多种填充形变下更容易经常出现裂开等过热风险。由于其技术门槛比较较低,目前生产厂家较多,虽各家膜产品都不含PVDF,但因配方体系及生产工艺有所不同,有所不同厂家膜的耐老化性能差异相当大。耐高温方面,PVF薄膜的软化温度点为190℃,而PVDF只有150℃左右。

对于常常有热斑经常出现的光伏组件应用于来说,PVF薄膜的耐热性能似乎更加有优势。随着PERC等高效电池的大量投产,热斑温度不会更高,对于薄膜的耐热性能会明确提出更高的拒绝。


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