干货 | 光伏组件EVA你知道多少?
责任编辑:Lillian 作者:光伏們 2017/7/10 15:14:42 浏览:11436 干货

EVA是太阳能组件生产过程中最关键的封装材料之一,它是一种柔韧性和粘接性好、具有良好透光性能和耐老化性能的透明胶体。它将太阳能电池片 “上盖下垫”封在中间,并和上层保护材料玻璃、下层保护材料TPT(聚氟乙烯复合膜)通过真空层压技术粘合为一体,构成光伏组件。

EVA.jpg

EVA的作用

EVA对电池片起着重要的保护作用,并为组件提供结构支持;EVA在熔融之后可以提高玻璃的透光率,提高光线的入射率,从而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。


EVA的成分

EVA的主要成分是乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物,分子式为C6H10O2,乙烯-醋酸乙烯共聚物(也称为乙烯-乙酸乙烯共聚物)是由乙烯(E)和乙酸乙烯(VA)共聚而制得,英文名称为Ethylene Vinyl Acetate,简称为EVA。产品中醋酸乙烯含量约5%~40%(质量分数)的称之为EVA,用于光伏组件的EVA中醋酸乙烯含量通常为25%-40%;高于40%的称之为醋酸乙烯-乙烯共聚物(VAE)。

未经改性的 EVA具有透明、 柔软、 有热熔粘接性、 熔融温度低 ( < 80℃)、 熔融流动性好等特点。这些特征很好的满足了胶膜制造与太阳电池封装的需求,但也存在许多缺点,如耐热性差,易延伸而低弹性,内聚强度低而抗蠕变性差,易产生热胀冷缩致电池片碎裂等。因此需要对 EVA 进行改性,办法就是在EVA中加入添加剂,如交联剂、增稠剂、光稳定剂、抗氧化剂等等。

交联剂是一种有机过氧化物添加剂,它能够在特定的温度范围内发生作用,使EVA的分子结构发生变化,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,在组件内部产生气泡。


EVA的技术参数

(1)交联度

EVA交联度是交联剂发生反应的程度。交联度是反映EVA性能的最重要的参数,是指EVA胶膜加热时线状分子交联成网状分子的质量比率,通俗的讲是指EVA交联的程度,外观上的反映是EVA的粘性或与其他材料的粘结强度。根据理论分析,交联度越高,EVA的透光率越高,组件的整体输出功率就越高,经过层压工序调整参数,EVA的交联度最高可达到95%-98%。

EVA交联度.png

但是事实证明交联度越高,在以后应用过程中组件产生龟裂的机率就越大,交联度偏低则会造成与玻璃、背板脱层,造成内部电路连同,本身机械性能下降。目前多个厂家建议的交联度范围在85%左右为最佳,并且不同厂家的EVA特性不一样,需要通过调整层压机参数来满足不同EVA的交联度要求。

EVA脱层.jpg

交联度过低造成的EVA与玻璃分层

(2)匹配度

EVA本身对紫外光有一定的截止,它通过EVA本身的紫外吸收剂吸收紫外光并转换成热能散发出去。EVA的紫外截止波长直接影响紫外光的吸收能力。

为了能让电池片更好的吸收紫外光,玻璃面的EVA一般采用截止波长低的材质;为了提升紫外光的利用率,背板面采用截止波长高的EVA,可将未照射在电池片上的紫外光反射回电池片进行二次利用。如果高低截止用反,截止波长高的EVA用在玻璃面,将会降低透光性,减少电池片对光线的吸收,从而降低组件的发电效率;如果截止波长低的EVA用在背板面,则不能有效的反射光线,降低了电池片对光线的吸收,同样会降低组件的发电效率,并且因为不能有效阻隔光线,紫外光会直接照射到背板,使得背板变黄,增加老化速度,影响组件的品质。

背板发黄.jpg

背板变黄


EVA常见的失效方式

(1)发黄

——添加剂体系相互反应发黄;

——EVA分子在氧气、光照条件下脱乙酰反应导致发黄,抗氧化剂可以有效防止EVA胶膜老化黄变;

——层压时温度大于固化温度易产生硫化发黄。

(2)气泡

——EVA内部成分生成气泡没有及时抽出(层压温度过高或过长,交联剂分解产生氧气,形成气泡;EVA吸潮,水分在100℃以上气化,在组件内形成气泡。);

——材料间匹配性差导致层压后出现气泡。

(3)脱层:脱层面积较小时影响组件大功率失效;脱层面积较大时直接导致组件失效报废。

——交联度不合格(如层压机温度低,层压时间短等)造成;

    严格控制层压机温度、 时间等重要参数 并定期按照要求做交联度实验,并将交联度控制在85%±5%内。

——EVA、玻璃、背板等原材料表面有异物造成;

    加强制成过程中成品外观检验。

——EVA原材料成分(例如乙烯和醋酸乙烯)不均,导致不能在正常温度下溶解造成;

    加强原材料供应商的改善及原材检验。

——助焊剂用量过多,在外界长时间遇到高温出现延主栅线脱层。

    严格控制助焊剂用量,尽量不超过主栅线两侧0.3mm。


EVA使用过程中的注意事项

——注意防潮防尘,避免与带色物体接触;

——存储环境为室温30℃,湿度低于60%;

——胶膜不能长时间接触外面空气;

——不能直接用手接触胶膜。


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文章评论(2)
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最新评论
barrychen
感謝分享
6年前 回复
Madao
果然是干货!!!
6年前 回复
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