新型封装胶在光伏组件中的应用-林维红

新型封装胶在光伏组件中的应用 2018.11 西安 常规光伏组件中封装胶的种类 应用部位 用胶种类 作用 特点 接线盒内部 灌封胶 绝缘、导热 1）有机硅类 2）导热性好 3）绝缘性好 接线盒与背板 /背玻璃之间 密封胶 密封、粘结、固定 1）有机硅类 2）粘结性好 3）耐候性好 铝边框 密封胶 密封、粘结、固定 1）有机硅类 2）粘结性好 3）耐候性好 背板 粘结胶 粘结 1）聚氨酯类 2）粘结性好 3）耐紫外差 双玻光伏组件中封装胶的种类 压块安装 优点 1）易安装 缺点 1 EPDM 硬度大，易产生应力集中 2 电站端安装施工压力标准要求高 3 EPDM 易老化，表面打滑 结构胶挂钩安装 优点 1）易安装 2）胶体硬度低，弹性恢复性优，有效缓解应力集中 3）电站端安装施工标准要求较低 缺点 1）组件流水线上完成，对生产效率有影响 2）对结构胶材料的长期耐候性要求高 压块安装 挂钩安装 光伏用 结构胶 对玻璃 、 铝钩挂 粘结性 耐紫外 老化性 能 耐酸 、 碱 、 盐 雾腐蚀适当的 弹性 、 硬度 、 伸长率 耐热 、 冷 、 高 低温交 替性能 承受组 件 、 风 、 雪 、 地 震载荷 双玻光伏组件中对结构胶的要求 硅酮类 丙烯酸酯类 环氧类 聚氨酯类 单组分 双组分 与空气中的 水汽反应固化； 深层固化非常缓慢； 双组分互相反应； 深层固化速度较快； 受环境温度、湿度影响； 固化速度不可调； 受 环境湿度影响小 ； 固化速度可调，对工艺适用性高； 铝型材 玻璃 化学键 键能（ KJ/mol） Si-O 460 Si-C 360 C-C 350 C-H 414 ≥340nm ≤350KJ/mol ➢高键能的化学键遍布硅酮胶中 ，保证长期稳定性。 ➢ 硅酮结构胶 用于建筑幕墙； ➢ 幕墙面板大量采用了硬脆性的材料（如玻璃、石材）， 但 硅酮结构胶 的使用使得其承受 位 移、伸缩、变位能力 优异 ，使得幕墙不承担因地震使建筑主体结构产生变位而对它产生荷载 （各种弯曲、拉伸、挤压等 ） 应力 ， 从而保持了幕墙自身结构的完整和安全以及作为建筑外 墙围护可靠功能，也体现出建筑幕墙与其他常规外墙围护（砖墙体）无可比拟的安全可靠性 。 GB 16776-2005 建筑用硅酮结构密封胶 ASTM C1184-2005 建筑结构密封胶 ETAG002-2012 欧洲结构玻璃装配系统技术认证指南 IEC 61215-2016 地面用晶体硅光伏组件 设计鉴定 与定型 拉伸强度、粘接性、弹性 UV/DH/TC/HF等 浸水 7d和水 -紫外老化 300h后 的拉伸粘接强度要求 浸水 7d和水 -紫外老化 5000h后 的拉伸粘接强度要求 ※在水 -紫外 1008h、 盐雾 、 酸雾 、 清 洁剂 、 机械 循环等老化试验 后 ， 强度 保持率 ≥75。 ※还包括了工字件的剪切强度 、 撕裂 强度保持率 ， 及收缩率 、 蠕变测试要 求 。 在经过 5种条件处理的试件拉 伸粘接性试验后结构密封胶 的内聚破坏面积必须大于 95。 / 对于试件在经过各种处理后，再进行 拉伸或剪切试验，结构密封胶的内聚 破坏面积都必须大于 90。 ➢欧标对结构胶强度保持率的规定更能全面评估结构胶耐久性； ➢为 确保 服役更长时间，宜选用 ETAG002 挂重 2kg 试验时间 试验情况 1）胶层外观无粉化、起泡； 2） DH1500位移 ≤1.5mm 胶样 50mm*12mm*6mm; 挂重 2kg 试验时间 试验情况 1）胶层外观无粉化、起泡； 2） DH1500位移 ≤1.0mm 胶样 50mm*15mm*6mm; 挂重 45kg 试验时间 2017.06.30 试验情况 1）胶层外观无粉化、起泡； 2）位移极轻微，＜ 0.1mm； 85℃ 85RH 85℃ 85RH 户外试验 结构胶应用于薄膜组件安装 横档式 半框式 薄膜组件中封边胶 PIB丁基胶 全框式 结构类似烷烃 少量端基不饱和双键 少量偶联基团 横档及半框式机械载荷模拟效果 2000mm*1000mm 体积电阻率 表面电阻率 击穿电压 初始 ≥1*10 16Ω. cm ≥1*10 15Ω. cm ≥25KV DH1000 ≥1*10 14Ω. cm ≥1*10 14Ω. cm ≥20KV TC300 ≥1*10 14Ω. cm ≥1*10 14Ω. cm ≥20KV HF20 ≥1*10 14Ω. cm ≥1*10 14Ω. cm ≥20KV 薄膜 组件中封装胶应用 薄膜 组件中封装胶应用 ➢ 水汽透过率随温度变化 ➢ Linkman PIB-401为非交联型光伏组件边缘密封胶 ➢ 常规的封装材料如 EVA、 PO等都具有良好的兼容性 ➢ 具有优异的水汽阻隔性能和耐候性能 ➢ 有效保护光伏组件免受水汽侵蚀影响 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8 5 c/ 1 0 0 R H7 5 c/ 1 0 0 R H6 0 c/ 1 0 0 R H Li nkm anP I B - 401 W VT R g/ m 2. 24h 3 8 c/ 1 0 0 R H ➢ DH 1000h老化中与 封装材料的兼容性 ➢ 耐紫外老化性能 UVDH 120kwh/m2 UVDH 60kwh/m2 ➢ 粘结性能 200L桶装 胶带 ➢ 包装方式 拥有高性能高质量的新型封装胶材料 ， 将在高效光伏组件中得到越来越广泛的应 用 。 封装胶材料的性能及生产质量控制长期稳定性 ， 对保证光伏组件及系统的可靠性 具有更重要的意义 。 福斯特新材料研究院 福斯特杭州总部 小结