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【光伏組件系列總結】太陽能光伏組件核心輔料:EVA
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【光伏組件系列總結】
 

太陽能光伏組件核心輔料:EVA

EVA是太陽能組件生產過程中最關鍵的封裝材料之一,它把電池片上鋪下蓋封在中間,起到保護電池片的作用;EVA在融化之后具有很高的透光率,可以提高光線的入射率,提高組件的輸出功率;另外在組件生產過程中,層壓是關鍵環節,而層壓機的參數設置基本上是圍繞著EVA的特性設置的,因此EVA對于組件生產至關重要。

1、成分

EVA的主要成分為乙烯與醋酸乙烯酯的共聚物,外加各種添加劑如交聯劑、增稠劑、抗氧化劑、光穩定劑等等。

<1>交聯劑——交聯劑添加的多,交聯度高,但過多易老化,易黃變。所以一款好的EVA膠膜產品,配方是關鍵,其次才是工藝流程、工藝設備、生產環境等。

<2>VA含量——分子量(融指)一定,VA含量越高,EVA的彈性,耐沖擊性、柔軟性、耐應力開裂性、耐氣候性、粘結性、相容性、熱密封性、可焊性、輻射交聯性、透明性、光澤度、密度等提高,而強度、硬度、融熔點耐化學性、屈伸應力,熱變性、隔離性等降低。

<3>融熔指數(M1)——VA含量一定,融指越高,融體的流動性增加,融體的粘度,韌性抗拉強度、耐應力開裂性等則降低。

注:

·乙烯和醋酸乙烯酯溶于二甲苯,而在交聯固化后不溶于二甲苯。這種特性是EVA交聯度實驗的理論依據,可以用來測試層壓后的EVA的交聯度。

·交聯劑是一種有機過氧化物,在一定溫度下,會分解產生自由基,引發EVA分子間的結合,形成三維網狀結構,使EVA固化。該溫度就是EVA的固化溫度。如果溫度過高,交聯劑會分解,產生氧氣,造成組件內部氣泡的產生。

·光穩定劑可以提高EVA的抗紫外線能力。

·抗氧化劑可以提高EVA的抗氧化能力,有效防止EVA老化、黃變。

2、特性

EVA具有優良的柔韌性、耐沖擊性、彈性、光學透明性、低溫繞曲性、粘著性、耐環境應力開裂性、耐候性、耐腐蝕性、熱密封性以及電性能等?!   ?/p>

EVA是一種熱熔膠,即在常溫下,EVA是固體,沒有粘性,透光性差。當把 EVA加熱到一定溫度時,EVA會熔化粘結在與它接觸的物體上。用于太陽電池封裝的EVA是專門設計的熱固性熱熔膠,即在加熱熔融的同時會發生交聯反應。當溫度較低時,交聯反應發生的速度很緩慢,完成固化所需要的時間較長,反之需要的時間就比較短。因此要選擇適宜的層壓溫度,使 EVA在熔融中獲得流動性,同時發生固化反應。隨著反應的進行,交聯度增加,EVA失去流動性,起到封裝的作用。在各溫度下的表現為:

·熔融溫度(70-80℃)。此時EVA受熱融化,流動性好,是抽真空的最佳時間

·固化溫度下。此時EVA所含交聯劑產生自由基,EVA分子間發生交聯,產生三維網狀結構,流動性變差,粘度變高。這個溫度適合對組件進行層壓,使其結構更緊密,與玻璃、背板的粘結度更高。

·>固化溫度。此時交聯劑分解出氣體,容易使組件產生氣泡,同時EVA交聯度下降,容易硫化變黃,產生收縮。

3、存放。

1 EVA膠膜的吸附能力強,在使用過程中,要注意防潮防塵,避免與帶色物體接觸。

·若吸潮,會影響 EVA和玻璃及背板的粘接強度,并且其中的水份會隨著溫度升高氣化,會產生氣泡。

·若吸塵,必定影響組件的透光率,并且會導致EVA與玻璃、背板的粘結度下降,甚至會伴隨氣泡產生。

·若和帶色、不潔的物體接觸,易被污染?! ?/p>

2不要將脫去外包裝的整卷膠膜暴露在空氣中,分切成片的膠膜如不能當日用完,應遮蓋緊密。

3存放環境為溫度低于30度,濕度低于60%。

4、與EVA有關的質量問題

1氣泡或缺膠。

  ·層壓溫度過高,交聯劑分解出氣體,致使交聯度降低并產生氣泡

  ·EVA吸潮,影響交聯度,水汽。

2背板突起

  ·EVA收縮(真空時間過長,或層壓溫度過高)

3電池片移位或碎裂

  ·下壓速度過快,壓力差過大。

  ·EVA收縮。

  ·組件內有異物。

4變黃

  ·層壓溫度過高。

  ·層壓時間過長。

5、與EVA有關的實驗

1.交聯度實驗

EVA之所以能將電池片、玻璃、背板通過層壓形成一個整體,就是因為EVA中含有交聯劑,在一定溫度下發生反應,能將其他材料粘結在一起。為了檢驗層壓之后組件各材料之間的粘結強度,或者檢驗某品牌EVA交聯度是否合格,通常要進行EVA交聯度實驗。

·原理:EVA類膠粘劑,在應用工藝中由于加熱粘接固化,部分EVA交聯成凝膠。未交聯的EVA完全溶于二甲苯溶液,而交聯之后的EVA幾乎不溶。

·方法:在140℃溫度下,用二甲苯溶劑萃取EVA樣品5小時左右,秤取交聯前后的質量,從而得以進行交聯度的測定。

·標準:EVA的交聯度一般在70%-90%之間為合格。

2收縮率實驗

·原理:EVA膠膜在高于熔融溫度下,受熱融化,外形尺寸發生改變。

·方法:層壓機溫度設定為120℃,將EVA裁成100mm(橫向)*200mm(縱向)大小,放在玻璃絨面上同玻璃一起在層壓機上加熱3-5分鐘,取下,冷卻,測量其尺寸,取最小值計算收縮率。

·標準:縱向(MD)<4%;橫向(TD)<2%。

6、注意事項

1.由于原材料、輔料、配方、工藝流程、工藝設備、生產環境等各廠家不同,所以不同廠家的EVA膠膜在產品質量上差距較大。在層壓參數的設置上也差別較大,其中層壓溫度的設置最為關鍵,溫度太高,交聯固化快,生產效率高,但易產生氣泡,缺膠、位移等問題,溫度太低,交聯度不好,粘結強度也受影響,生產效率太低,但出現氣泡、缺膠、位移、凸點等的機率會小一些。

2.EVA與玻璃的有利結合可以增加光源的通透性,有利于組件功率增加,但平板玻璃的粘接強度并不十分滿意,不如絨面超白玻璃。

3.EVA和背板及密封膠存有匹配性問題。由于各廠家EVA膠膜的化學成份不完全一致,各背板廠家的表層化學成分也不盡相同,有可能在層壓時產生粘接強度低下等意外,當然也不排除層壓參數的設置不合理等問題。

4.層壓好的組件,最好待溫度降至80°C以下時再掀開高溫布。

5.層壓時多放一層高溫布有利于抽真空(相對延長了焦燒時間)。

6.組件在削邊時要注意力度和用力方向,否則容易造成邊角脫層,特別是四個拐角處。

7.EVA膠膜使用時一定要注意縱橫向,橫向一般收縮率都很小,可忽略不計;縱向收縮率大一些,好的膠膜一般控制在5%以內。使用時縱向與焊好的電池串同向,否則易移位,若膠膜收縮率過大,容易引起凸點、移位等。

8.請勿用手直接接觸EVA膠膜,亦勿用力拉扯,以免影響使用效果。

9.每卷膠膜打開包裝使用時,建議將最上層的一圈裁掉丟棄,最末端貼近卷心紙筒的一層也不建議使用。

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