硅酮密封胶在太阳能组件中的应用

亮点:

成都贵宝科技有限公司(以下简称“贵宝”)的罗思斌、张文焕、王卓、谢林、黄强,分享了太阳能密封胶在组件制造中的应用

简介

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太阳能组件的制造看似简单,但组件的性能和寿命周期取决于每个单独的部件,这些部件的有效协调有望将太阳能组件的耐用寿命延长到25年或更长。今天,我们来看看太阳能密封胶,也许是最不被注意到的,但它是确保太阳能组件平稳和长期运行的关键和至关重要的材料。

背景

太阳能光伏作为主要的可再生能源选择的成功是今天一个既定的事实。根据彭博新能源财经(BNEF)的数据,2021年全球新增光伏装机容量为183GW,同比增长超过30%。据预测,2022年全球新增光伏装机容量将达到228GW (DC), 2030年将达到334GW (DC)。在中国、印度、美国和其他国家的领导下,太阳能光伏有很长的增长道路。

对太阳能组件的任何部分的忽视都会对整体造成不可逆转的损害

一套完整的太阳能光伏组件大致由钢化玻璃、EVA膜、太阳能电池片、背板、铝合金框架、接线盒、密封胶七部分组成。其中,太阳能电池是太阳能光伏发电系统的核心部件。由于太阳能电池薄、脆、易氧化,密封剂在保护这些精密部件方面起着不可或缺的关键作用。密封胶是确保长时间稳定工作性能的关键,因为太阳能电池板的设计目的就是为了服务。由于太阳能光伏组件主要用于户外,需要适应高温、高湿、高低温、强紫外线、臭氧、风、雨等不同区域环境的气候变化。

图1 2022-2030年全球光伏新装机容量预测

图1 2022-2030年全球光伏新装机容量预测

良好的测试意味着出色的性能

在贵宝,我们的Guibao 888A太阳能组件硅酮密封胶在通过交付之前经过了一些最严格的测试。

样品制备及检测

所有样品应置于(23±2)的标准条件下。相对湿度(50±5)% 24小时。

固化深度

根据GB/T 29595-2013 5.8规定的方法,首先对图2中的聚四氟乙烯实验模具进行酒精清洗和干燥。其次,我们将密封胶挤进模具,最后,我们用游标卡尺测量最深层固化层的厚度。

附着力测试

根据GB/T 29595-2013附录B规定的方法,基材为阳极氧化铝片或试验背片,背片由供需双方协商确定。

拉伸强度和断裂伸长率

样品制备试验应按GB/T 528-2009的要求进行。

实验结果与讨论

图2固化深度实验模型

图2固化深度实验模型

GB/T 29595-2013《地面光伏组件密封材料用硅橡胶密封胶》对硅橡胶密封胶提出了相应的技术指标要求。硅酮密封胶用于车架、背片、接线盒粘接密封的粘结力、固化速度、固定伸长率粘结力、受潮、热老化后粘结力等均可现场考察。

图3标准条件下贵宝888A固化深度

图3标准条件下贵宝888A固化深度

桂宝在固化测试中脱颖而出

如图3所示,GUIBAO 888A太阳能组件用硅酮密封胶24小时深固化速度为3mm,远远高于2mm的标准要求。因此,该产品可以提高太阳能光伏组件的生产效率和周转速度。

附着力测试

硅酮密封胶对框架和背板的良好附着力有利于提高太阳能组件的使用寿命。

而太阳能背板的材料有TPT、TPE、BBF、APE、EVA等。同时,背片在实际应用中涉及到层压处理,层压过程导致背片表面发生变化。经测试,贵宝888A在不同的处理方法下,对各种类型的背片都有良好的附着力。

表1贵宝888A的抗拉强度和断裂伸长率

拉伸强度和断裂伸长率

在实验室通过高温高湿、冷热循环、湿冷循环、紫外老化试验,评价了硅酮密封胶在室外的抗老化性能。

从表1可以看出,贵宝888A在不同老化试验条件下的抗拉强度和断裂伸长率都保持良好的性能,说明贵宝888A可以在户外正常使用25年。

硅酮密封胶在光伏组件应用中常见问题分析

就硅酮密封胶应用于光伏组件的问题而言,最常见的起泡、粘接不良直接关系到产品的使用寿命,固化时间过长会削弱生产流程效率。

泡沫问题

以下两种情况是解释为什么存在气泡问题的主要原因:(1)在涂抹密封胶的过程中有不完全的空气排出;(2)压片密封圈损坏。

缓慢固化

硅酮密封胶一般是通过吸收空气中的水分来固化的。固化速度主要与环境的温度和湿度有关。硅酮密封胶的固化时间可以通过提高温度和湿度来缩短。

图4贵宝888A与背片附着力试验

图4贵宝888A与背片附着力试验

密封胶与背片附着力差

为了保证良好的附着力,需要提前进行附着力试验,并定期进行分批剥离的附着力试验进行监督。

结论

贵宝888A固化速度快,附着力好,耐候性好,已广泛应用于众多太阳能企业。这就是为什么贵宝一直是组件制造业务中一些大公司首选的太阳能密封胶供应商的原因之一。这也是我们继续致力于投资研究的原因,以确保我们的密封剂始终是您的太阳能组件背后最可靠和先进的材料。2022世界杯决赛竞猜

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