组件材料对太阳能电池组件功率的影响

轻工标 准与质 量 ２０１３ 年第 ２ 期 ３３捍 卫 生 活 品 质 推 动 产 业 升 级质量管理与监督常规晶体硅太阳电池组件的封装结构，自上而下的顺序分别是钢化玻璃－ＥＶＡ－晶体硅太阳电池－ＥＶＡ－背板；封装之前的单焊、串焊工艺将电池片通过涂锡焊带连接；组件层压封装好后，再组装上接线盒、边缘密封胶和边框。因此，造成组件封装损失的可能因素无外乎是太阳电池和组件的封装材料。一、玻璃对组件功率的影响光从组件表面到硅体内首先经过玻璃。普通钢化玻璃的透射率为９２％左右，目前市场上已推出具有增透膜的镀膜玻璃，透射率可高达９６％。实验过程使用相同效率１７％的电池，除玻璃不同外其余原材料相同完全。正常生产２５块镀膜玻璃和２５块非镀膜玻璃组件。经过相同的芬兰模拟仪进行功率测试。从（图一）中可以看出，非镀膜玻璃的平均功率为２３４．５Ｗ，镀膜玻璃的平均功率为２４６．２Ｗ。镀膜玻璃一般可提高组件１．０９％的输出功率增益，但其长期稳定性和可靠性需要进一步的研究。在电池和其他辅材不变的情况下，使用透射率高的钢化玻璃，组件的输出功率增大，封装损失减小。二、ＥＶＡ对组件功率的影响ＥＶＡ（乙烯－醋酸乙烯聚合酯）用于粘结钢化玻璃、电池和背板，由于它是紫外不稳定的，约占太阳光６％的紫外线长时间的照射可造成ＥＶＡ胶膜的老化、龟裂、变黄，继而降低其透光率，因此有些厂家的ＥＶＡ中会添加抗紫外剂，这样就会引起ＥＶＡ在短波段的透射率的下降。太阳光的强度分布０．７ｎｍ－２８０ｎｍ不易到达地球，２８０ｎｍ－４００ｎｍ为ＵＶ紫外光，４００ｎｍ－７５０ｎｍ为可见光，７５０ｎｍ－３０００ｎｍ为红外线。目前接触到的ＥＶＡ当中，（福斯特 Ｆ４０６属于低截止紫外产品）其他厂家的ＵＶ截止波长均在３６０ｎｍ－３８０ｎｍ，本身对紫外光有一定的截止。ＥＶＡ 的ＵＶ 截止主要靠ＥＶＡ本身的紫外吸收剂吸收紫外光并转换成热能并散发出去。ＥＶＡ 本身变黄的部分为内部的耦合剂、抗氧化剂、架桥剂等发生质变。但本身的紫外吸收剂的寿命为多少没有详细的数据。 另外，有公司提出使用化学性质稳定、耐紫外、透射率高的透明硅胶做为组件的密封胶，可以有效避免密封胶黄化和电池不能接受到短波长光线的问题。三、背板对组件功率的影响背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，具有可靠的绝缘性、阻 水性、耐老化性。（一般都用ＴＰＴ、ＴＰＥ等） 太阳能背材又称ＴＰＴ材料，由三层结构组成，外层是Ｔ薄膜，中间层Ｐ薄膜，Ｔ与Ｐ之间用胶水粘结。其中Ｔ表示聚氟乙烯薄膜（ＰＶＦ），厚度一般在３７ｕｍ左右，该层是用作太阳能电池封装材料的主要层，其作用就是耐气候、抗ＵＶ紫外、耐老化、不感光等；Ｐ表示聚酯薄膜，厚度一般为２５０ｕｍ，主要的作用及功能是水气阻隔性、电气绝缘性、尺寸稳定性，易加工性及耐撕裂性等。 背板的反光率的大小对组件的输出功率会造成影响，根据组件的设计不同，电池片之间的缝隙会将太阳光反射回玻璃上，通过的玻璃的折射反射到电池片上增加组件的输出功率。组件材料对太阳能电池组件功率的影响任军海 高 茜英利绿色能源控股有限公司，河北保定 ０７１０００摘 要 晶体硅太阳能电池封装成组件后，经过测量后的实际功率通常会小于理论功率，称之为功率损失或封装损失（ powerloss ）。本文对各种影响太阳能电池组件功率的材料进行了相应的研究，通过改善这些影响因素可以有效提高组件的输出功率。关键词 组件材料； EVA；背板；功率作者简介 任军海，男，石家庄人，本科，工艺工程师，主要从事晶体硅太阳能组件的工艺研发工作。（图一）３４ 轻 工标准 与 质量 ２０１３ 年第 ２ 期捍 卫 生 活 品 质 推 动 产 业 升 级质量管理与监督四、焊带对组件功率的影响（一）目前市场的焊带主要分为含银和无银焊带。其中含银焊带除价格昂贵外有自己的优势１． 增加焊锡与被焊接金属的冶金结合度。焊接后机械强度、导电性会更好。２． 加银之后，三元合金的熔点比二元合金的熔点还要低一些，其可焊性，流动性有所提高３． 电阻率会有所降低，耐高温的性能提高。（二）焊带电阻主要由焊带本身的尺寸规格和铜基材的材质决定，表面涂锡层的成分不会明显影响焊带电阻。增加焊带宽度或者厚度，能降低焊带电阻。这种改善无论是对于传统的焊接方式，还是新型的导电银胶或者导电胶带连接等低温连接方式，都能起到同样作用。但宽于正面电极宽度的焊带会遮挡入射光，引起电流损耗。我们推荐在不影响碎片率的前提下，使用较厚的焊带。（三）太阳能电池被焊带覆盖部分无法吸收太阳光，某些焊带公司推出了反光焊带，焊带的正面镀银并压延出纵向沟槽状结构，这种结构能将入射到焊带上的光线以一定角度反射到组件的玻璃层内表面，在玻璃－空气界面上全反射后投射回电池表面。捕捉到的光能让组件产生额外增加的功率，理论上可以提高组件效率２％左右。五、结论降低组件功率的损失是太阳能行业追逐的目标，通过对现使用的组件原材料进行改善，工艺创新，最终减少组件功率的损失。目前有些公司采用电流分档或功率分档。因为分档间距不同会对比材料改进增加的组件功率与增加的成本。在两者之间进行最终成本的对比、分析，在一定范围功率内有没有必要再进行功率的提升，这也是组件生产商要考虑的问题。参考文献[1] 张光春 . 硅片质量对太阳电池性能的影响 . 中国太阳能光伏， 2009.1.[2] 郑海兴 . 晶体硅旧组件性能与衰减原因分析 . 第十一届中国光伏大会论文集， 2010.10.综上所述，近红外光谱分析技术可用于对黄酒中酸度与酒精浓度的检测，而检测效果取决于检测模型情况。笔者选取干型及半干型两类黄酒，分别建立分类与混合ＰＬＳ模型，以期选取最佳检测模型。相关调研数据表明采用近红外光谱分析技术检验黄酒酒精浓度，分类模型所获得的检验效果更佳；而检验黄酒中酸度时，应用混合模型检测所获得的效果更好。而建立并应用ＳＰＡ－ＰＬＳ优化模型，能有效提高黄酒预测精度，可以应用到黄酒理化检验实践中，因此，近红外光谱分析技术是实施黄酒品质检验的有效手段。三、采用固相微萃取技术通过对黄酒中风味物质的分析与鉴别，我们可以全面了解黄酒于陈酿过程中的变化，进而获取其品质及酒龄特征。众所周知，黄酒中风味成分种类多样，不易于萃取和收集，传统做法是应用液－液萃取法（ｌｉｑｕｉｄ－ｌｉｑｕｉｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ＬＬＥ），弊端在于使用大量有机溶剂，需要较长的处理时间。固相微萃取技术进入人们视野，这是一种新型无溶剂样品前处理技术，它规避了传统样品处理技术的所有缺点，被应用于多领域中，也被应用于对葡萄酒、白酒、苹果酒等酒类的挥发性香气成分的检测分析。在黄酒理化检验中，该项技术被应用于对黄酒挥发性及半挥发性成分的检测，虽然在影响因素方面仍有待于研究，但也不失为一种可行性检验技术。参考文献[1] 韩珍 ; 冯爱军 ; 赵文红 ; 白卫东 . 黄酒中多酚类物质检测方法研究进展 [J]; 中国酿造 ;2011 年 第 08期.[2] 陈磊 ; 黄雪松 . 高效液相色谱法同时检测黄酒中的 5-羟甲基糠醛和 9种多酚 [J]; 分析化学 ;2010 年 01期.[3] 李国龙 ; 丁美珍 ; 金一鸣 . 黄酒中尿素的检测方法 [J]; 酿酒科技 ;2012 年 第 11期.（上接第 32页）