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太阳能光伏组件重要辅料:EVA
日期:2022-10-26   [复制链接]
责任编辑:sy_luxiaoyun 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
EVA是太阳能组件生产过程中最关键的封装材料之一,它把电池片上铺下盖封在中间,起到保护电池片的作用;EVA在融化之后具有很高的透光率,可以提高光线的入射率,提高组件的输出功率;另外在组件生产过程中,层压是关键环节,而层压机的参数设置基本上是围绕着EVA的特性设置的,因此EVA对于组件生产至关重要。

1、成分

EVA的主要成分为乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物,外加各种添加剂如交联剂、增稠剂、抗氧化剂、光稳定剂等等。

<1>交联剂——交联剂添加的多,交联度高,但过多易老化,易黄变。所以一款好的EVA胶膜产品,配方是关键,其次才是工艺流程、工艺设备、生产环境等。

<2>VA含量——分子量(融指)一定,VA含量越高,EVA的弹性,耐冲击性、柔软性、耐应力开裂性、耐气候性、粘结性、相容性、热密封性、可焊性、辐射交联性、透明性、光泽度、密度等提高,而强度、硬度、融熔点耐化学性、屈伸应力,热变性、隔离性等降低。

<3>融熔指数(M1)——VA含量一定,融指越高,融体的流动性增加,融体的粘度,韧性抗拉强度、耐应力开裂性等则降低。

注:


·乙烯和醋酸乙烯酯溶于二甲苯,而在交联固化后不溶于二甲苯。这种特性是EVA交联度实验的理论依据,可以用来测试层压后的EVA的交联度。

·交联剂是一种有机过氧化物,在一定温度下,会分解产生自由基,引发EVA分子间的结合,形成三维网状结构,使EVA固化。该温度就是EVA的固化温度。如果温度过高,交联剂会分解,产生氧气,造成组件内部气泡的产生。

·光稳定剂可以提高EVA的抗紫外线能力。

·抗氧化剂可以提高EVA的抗氧化能力,有效防止EVA老化、黄变。

2、特性


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、粘着性、耐环境应力开裂性、耐候性、耐腐蚀性、热密封性以及电性能等。

EVA是一种热熔胶,即在常温下,EVA是固体,没有粘性,透光性差。当把EVA加热到一定温度时,EVA会熔化粘结在与它接触的物体上。用于太阳电池封装的EVA是专门设计的热固性热熔胶,即在加热熔融的同时会发生交联反应。当温度较低时,交联反应发生的速度很缓慢,完成固化所需要的时间较长,反之需要的时间就比较短。因此要选择适宜的层压温度,使EVA在熔融中获得流动性,同时发生固化反应。随着反应的进行,交联度增加,EVA失去流动性,起到封装的作用。在各温度下的表现为:

·熔融温度(70-80℃)。此时EVA受热融化,流动性好,是抽真空的最佳时间

·固化温度下。此时EVA所含交联剂产生自由基,EVA分子间发生交联,产生三维网状结构,流动性变差,粘度变高。这个温度适合对组件进行层压,使其结构更紧密,与玻璃、背板的粘结度更高。

·>固化温度。此时交联剂分解出气体,容易使组件产生气泡,同时EVA交联度下降,容易硫化变黄,产生收缩。

3、存放

1 EVA胶膜的吸附能力强,在使用过程中,要注意防潮防尘,避免与带色物体接触。

·若吸潮,会影响 EVA和玻璃及背板的粘接强度,并且其中的水份会随着温度升高气化,会产生气泡。

·若吸尘,必定影响组件的透光率,并且会导致EVA与玻璃、背板的粘结度下降,甚至会伴随气泡产生。

·若和带色、不洁的物体接触,易被污染。

2不要将脱去外包装的整卷胶膜暴露在空气中,分切成片的胶膜如不能当日用完,应遮盖紧密。

3存放环境为温度低于30度,湿度低于60%。

4、与EVA有关的质量问题

1气泡或缺胶。

·层压温度过高,交联剂分解出气体,致使交联度降低并产生气泡

·EVA吸潮,影响交联度,水汽。

2背板突起

·EVA收缩(真空时间过长,或层压温度过高)

3电池片移位或碎裂

·下压速度过快,压力差过大。

·EVA收缩。

·组件内有异物。

4变黄

·层压温度过高。

·层压时间过长。

5、与EVA有关的实验


1.交联度实验

EVA之所以能将电池片、玻璃、背板通过层压形成一个整体,就是因为EVA中含有交联剂,在一定温度下发生反应,能将其他材料粘结在一起。为了检验层压之后组件各材料之间的粘结强度,或者检验某品牌EVA交联度是否合格,通常要进行EVA交联度实验。

·原理:EVA类胶粘剂,在应用工艺中由于加热粘接固化,部分EVA交联成凝胶。未交联的EVA完全溶于二甲苯溶液,而交联之后的EVA几乎不溶。

·方法:在140℃温度下,用二甲苯溶剂萃取EVA样品5小时左右,秤取交联前后的质量,从而得以进行交联度的测定。

·标准:EVA的交联度一般在70%-90%之间为合格。

2收缩率实验

·原理:EVA胶膜在高于熔融温度下,受热融化,外形尺寸发生改变。

·方法:层压机温度设定为120℃,将EVA裁成100mm(横向)*200mm(纵向)大小,放在玻璃绒面上同玻璃一起在层压机上加热3-5分钟,取下,冷却,测量其尺寸,取最小值计算收缩率。

·标准:纵向(MD)<4%;横向(TD)<2%。

6、注意事项


1.由于原材料、辅料、配方、工艺流程、工艺设备、生产环境等各厂家不同,所以不同厂家的EVA胶膜在产品质量上差距较大。在层压参数的设置上也差别较大,其中层压温度的设置最为关键,温度太高,交联固化快,生产效率高,但易产生气泡,缺胶、位移等问题,温度太低,交联度不好,粘结强度也受影响,生产效率太低,但出现气泡、缺胶、位移、凸点等的机率会小一些。

2.EVA与玻璃的有利结合可以增加光源的通透性,有利于组件功率增加,但平板玻璃的粘接强度并不十分满意,不如绒面超白玻璃。

3.EVA和背板及密封胶存有匹配性问题。由于各厂家EVA胶膜的化学成份不完全一致,各背板厂家的表层化学成分也不尽相同,有可能在层压时产生粘接强度低下等意外,当然也不排除层压参数的设置不合理等问题。

4.层压好的组件,最好待温度降至80°C以下时再掀开高温布。

5.层压时多放一层高温布有利于抽真空(相对延长了焦烧时间)。

6.组件在削边时要注意力度和用力方向,否则容易造成边角脱层,特别是四个拐角处。

7.EVA胶膜使用时一定要注意纵横向,横向一般收缩率都很小,可忽略不计;纵向收缩率大一些,好的胶膜一般控制在5%以内。使用时纵向与焊好的电池串同向,否则易移位,若胶膜收缩率过大,容易引起凸点、移位等。

8.请勿用手直接接触EVA胶膜,亦勿用力拉扯,以免影响使用效果。

9.每卷胶膜打开包装使用时,建议将最上层的一圈裁掉丢弃,最末端贴近卷心纸筒的一层也不建议使用。

原标题:太阳能光伏组件重要辅料:EVA
 
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来源:国际能源网
 
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