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EVA太阳能电池封装膜及封装工艺介绍

时间:2014-01-15 来源:网络转载 编辑:网络 点击:次 字体设置:
本文简单介绍了EVA太阳能电池封装膜的介绍和封装工艺的介绍。

1.1EVA太阳能电池胶膜产品介绍
  太阳能电池胶膜是用EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)为主要原料,添加各种助剂后,经加热挤出成型的产品。该胶膜在常温时无粘性,便于裁切分割操作。目前,本胶膜主要用于太阳能电池板的封装。在封装时,先裁切所需尺寸的胶膜,按玻璃-胶膜-电池板-胶膜-TPT叠合于铝合金框内;然后,放入层压机内加热、加压、并抽真空;最后,放入设定温度的固化炉中恒温所需时间即可。
 
EVA 胶膜特点描述
  1:高透光率,提高组件的光电转化效率。
  2:合理的交联度,保证组件良好的稳定性和可使用寿命。
  3:卓越的耐紫外老化性能和优秀的耐湿热老化行能,保证组件在户外长 达25 年的使用寿命。
  4:极低的收缩伸长率,保证您的组件尺寸稳定性和一致性。
  5:对各种背板和玻璃较强的粘接性能,保证组件安全高效的运行。
 
1.2太阳能电池简介
 
  1.2.1什么是太阳能电池:
太阳能电池
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。

 
1.2.2太阳能电池的原理
  太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
  一、太阳能发电方式太阳能发电有两种方式,一种是光—热—电转换方式,另一种是光—电直接转换方式。
  (1) 光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程;后一个过程是热—电转换过程,与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高,估计它的投资至少要比普通火电站贵5~10倍.一座1000MW的太阳能热电站需要投资20~25亿美元,平均1kW的投资为2000~2500美元。因此,目前只能小规模地应用于特殊的场合,而大规模利用在经济上很不合算,还不能与普通的火电站或核电站相竞争。
  (2) 光—电直接转换方式该方式是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长,只要太阳存在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染;太阳能电池可以大中小并举,大到百万千瓦的中型电站,小到只供一户用的太阳能电池组,这是其它电源无法比拟的.
 
1.2.3太阳能电池的分类
  太阳能电池按结晶状态可分为结晶系薄膜式和非结晶系薄膜式(以下表示为a-)两大类,而前者又分为单结晶形和多结晶形。
  按材料可分为硅薄膜形、化合物半导体薄膜形和有机膜形,而化合物半导体薄膜形又分为非结晶形(a-Si:H,a-Si:H:F,a-SixGel-x:H等)、ⅢV族(GaAs,InP等)、ⅡⅥ族(Cds系)和磷化锌 (Zn 3 p 2 )等。
  太阳能电池根据所用材料的不同,太阳能电池还可分为:硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池,其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的,在应用中居主导地位。
 
  (1)硅太阳能电池
  硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。
  单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7%,规模生产时的效率为15%。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但由于单晶硅成本价格高,大幅度降低其成本很困难,为了节省硅材料,发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做为单晶硅太阳能电池的替代产品。
  (2)多元化合物薄膜太阳能电池
  多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐,其主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。
  硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高,成本较单晶硅电池低,并且也易于大规模生产,但由于镉有剧毒,会对环境造成严重的污染,因此,并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代产品。
  (3)聚合物多层修饰电极型太阳能电池
  以有机聚合物代替无机材料是刚刚开始的一个太阳能电池制造的研究方向。由于有机材料柔性好,制作容易,材料来源广泛,成本底等优势,从而对大规模利用太阳能,提供廉价电能具有重要意义。但以有机材料制备太阳能电池的研究仅仅刚开始,不论是使用寿命,还是电池效率都不能和无机材料特别是硅电池相比。能否发展成为具有实用意义的产品,还有待于进一步研究探索。
  (4)纳米晶太阳能电池
  纳米TiO2晶体化学能太阳能电池是新近发展的,优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在10%以上,制作成本仅为硅太阳电池的1/5~1/10.寿命能达到2O年以上。
  但由于此类电池的研究和开发刚刚起步,估计不久的将来会逐步走上市场。
  (5)有机太阳能电池
  有机太阳能电池,顾名思义,就是由有机材料构成核心部分的太阳能电池。大家对有机太阳能电池不熟悉,这是情理中的事。如今量产的太阳能电池里,95%以上是硅基的,而剩下的不到5%也是由其它无机材料制成的。
 
1.2.4太阳能电池(组件)生产工艺
  组件线又叫封装线,封装是太阳能电池生产中的关键步骤,没有良好的封装工艺,多好的电池也生产不出好的组件板。电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证,而且还增强了电池的抗击强度。产品的高质量和高寿命是赢得可客户满意的关键,所以组件板的封装质量非常重要。
  流程:
  1、电池检测——2、正面焊接—检验—3、背面串接—检验—4、敷设(玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设)——5、层压——6、去毛边(去边、清洗)——7、装边框(涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶)——8、焊接接线盒——9、高压测试——10、组件测试—外观检验—11、包装入库
 
1.3太阳能电池封装 
  为了保护电池对抗机械应力、曝晒和湿气,串接的电池被嵌进一透明的封装材料内,该封装材料同时能对该电池产生电绝缘的作用。为了结构上的稳定,该封装系统应用一覆板 (superstrate) 。大部分的案例系使用玻璃,但同时也可使用压克力、金属或塑料薄片。视制程而定,太阳电池可放在覆板材料之上、之后或之间。在太阳电池光感面之上的覆盖物以透明材料来制造是很重要的,因为越透明的材料能使更多的太阳能量投射在太阳电池之上。基于这个理由,低铁玻璃常当作前覆板来使用,因为它能够让 91% 的光线通过。该玻璃系经过回火处理的,以便强化其对抗高热能应力的特性。最近所开发的抗反射玻璃,使用烧熔制程或浸染涂布,因而具有抗反射涂层,能达成 96% 之光穿透率。使用此抗反射玻璃的太阳电池模块所吸收的能量比使用普通玻璃者多出约 3.5% 。目前使用较普遍的封装方式有三种:
  乙烯醋酸乙烯共聚物 (EVA) 封装; 铁氟龙( Teflon R )封装; 铸造树脂封装
■乙烯醋酸乙烯聚合物 (EVA) 封装
  当以 EVA 封装时,该电池串行在真空腔内系以正负压加温的方式进行层迭制程(真空层迭制程)。该 EVA 在此制程里被熔解,并将整个太阳电池包围起来。该 EVA 在正面需要抗紫外线的功能。在大部分的应用例中,这是一片高透明白色的回火玻璃(太阳玻璃),而其背榇可为一传统的硬化玻璃薄片或不透明薄膜。 EVA 封装大部分使用于制造标准和特殊之模块,最大所能装配的尺寸为2 公尺乘 3 公尺。随着模块尺寸的加大,在迭层期间该等电池将开始漂浮,这将使得在该等电池之间的间隙很难保持相等。然而,不同基板的使用将能够装配不同的迭层构型。(请参考图 4-7 )
 
EVA胶片产品规格及用途
1.EVA夹胶玻璃胶片简介
  EVA胶片由高分子树脂(乙烯-醋酸乙烯共聚物)为主要原料,添加特种助剂,经特种设备加工而制成的一种高粘度薄膜材料片材,行业内又称其为改性“EVA夹胶玻璃胶片”。它对无机玻璃有很强的粘结力,具有坚韧、透明、耐温、耐寒、粘结强度大、断裂伸长率高、耐湿性好等特性,是当前世界上制造安全夹层玻璃理想而经济的粘合材料,而且可部分取代PVB材料使用于汽车、建筑行业。用其生产出的安全夹胶玻璃能取得安全、保温、抗风、抗撞击、隔音、防紫外线等理想效果。
  产品特性:超高透明性、牢固粘接力、持久耐候性。
2.EVA胶片分类及用途
1. 建筑工程户外专用EN VE中间膜
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