光伏建筑一体化常见问题及解决方法

1、引言 光伏建筑一体化（BIPV）组件是应用太阳能发电，不会污染环境、不占用土地、减少 电力在传输过程中的电力损耗、减少建筑物的整体造价。BIPV 光伏系统发电效率高、可降 低发电成本。随着全球太阳能光伏发电比重的增加，光伏建筑一体化（BIPV）发电将成为 光伏发电的主流。但是现阶段同行业的竞争压力越来越大，目前各个企业均在不断的改进 生产工艺，减少产品质量问题，提高组件的成品率。 2、常见质量问题及改进方法 光伏建筑一体化（BIPV）组件，一般采用层压机封装，易产生的问题主要有以下几方 面：组件本身设计不合理、组件内部气泡、组件边缘空胶、电池串位置移动、电池片碎片 等。 2.1 组件设计方面 在满足透光率和光电的转换效率的前提下，电池片间距尽量小，电池片到玻璃边缘的 距离尽量大。组件在层压阶段，层压机的硅胶板与组件表面接触，组件表面受到硅胶板向 下的压力，硅胶板逐渐作用于玻璃边缘，此时，玻璃边缘分别受到一个向下的压力及向组 件内部的分应力。此时如果电池片距离玻璃边缘太近，焊带就很有可能弯曲。 2.2 组件气泡方面 2.2.1 组件预压完成后出现的气泡： 抽真空不充分，PVB 内部有空气残留。解决的方法是：调整层压工艺参数，适当延长 抽真空时间；PVB 胶片的存储环境不合格（由于 PVB 胶片的吸水性极强，储存条件有严 格的要求：相对温度 18-20°C，相对湿度 25-30%）；PVB 厚度不均匀，造成局部充填不 良；钢化玻璃自身的弯曲度不同，导致两层玻璃间存在缝隙；上下两片玻璃尺寸大小不同， 导致敷设组件时上下玻璃不能完全对齐。 2.2.2 组件内部气泡回返现象 生产出的合格组件在放置一端时间后，组件的边缘出现了气泡，具体解决方法如下： ①在真空预压生产完毕后，待组件冷却下来，就要将组件进行高压釜固化处理，预压 组件在现场放置时间不得超过 24 小时，否则也会造成气泡回返现象的发生。 ②在层压后组件边缘涂抹二丁酯化学试剂：组件在进入高压釜之前在组件四周的 PVB 胶片上涂抹二丁酯后，让二丁酯加速融化 PVB，对于气泡的控制可以起到一定的作用。 2.2.3 高压釜固化后组件气泡未赶出 真空预压阶段的温度高，时间长，导致组件气泡的产生，需要调节真空预压的温度及 时间；高压釜固化阶段，没有对气泡进行上夹处理，需要对气泡处做上夹处理；组件边缘 胶片过薄，导致气泡处胶量稀少，需要增加一层 PVB 胶片。 2.3 组件边缘空胶方面 组件边缘的胶量稀少，需要在合片过程中再增加一层 PVB 胶片；真空预压阶段组件封 边效果不好，需要控制好真空预压阶段的层压参数；高压釜固化阶段上夹力度过大导致， 需要高压釜固化阶段上夹力度的控制，上劲后轻转半圈。 2.4 电池串位置移动方面 ①组件在高温封装时，PVB 受热后流动，对电池串进行冲击引起电池移位，在组件的 敷设过程中需要在电池串与串直接、电池片与片之间，增设 PVB 条、块，这样在 PVB 受 热融化过程中，才能达到内部应力的平衡； ②层压机压力过大，调整层压数，同时调整组件的层压方式，根据层压机充气孔的方 向层压组件，进入层压机内部之前在组件两侧垫缓冲带，以减少由于层压机的压力造成的 电池串位置的移动。 2.5 出高压釜之后出现的碎片方面 下面通过一个实验进行分析：规格为 1484×1495 的全玻组件，入釜共 4 块组件，组 件出釜后出现电池片碎片，位置在电池中间两根焊带中间处，并且是 1#2#3#组件上都出 现了此种现象，最底层的 4#组件没有出现这种情况。 分析原因如下： ①电池片、片源存在内部缺陷现象。 ②组件板块面积大。由于组件面积为 1484×1495，而入料车的横截面的长度为 850mm。因此，在放到车上后，组件边部露出的组件面积较大，较多。在高压釜的压力冲 击下来的时候，组件边部的电池受力大，片内的气泡内的空气将电池积压破碎。 ③高压釜设备的生产参数：压力大。由于此组件整体面积大，放在车上后四边均处于 悬空状态，因此在压力加大时，造成破裂现象。 ④组件车在釜内位置：电池片碎裂组件的车位置正好在压力进气口的下方，因此，此 处的压力最大，很可能导致碎片的产生。 ⑤高压釜升温迅速，由于釜体升温速度快，组件内部的 PVB 胶膜还未完全融化，压力 已经给出，电池上的 PVB 胶片的气泡未被赶出而直接压挤在电池上，从而导致碎片现象的 发生。 组件第二次入釜时，进行了一下方面的改进工作：在进料车的最上方放置一块大面积 组件，将下方的组件挡住，从而延缓压力直接压在组件上；进料车进料后，避免放在进气 口的下方；调整设备参数，将压力降低；在组件四周均匀的上上夹子，上夹子的过程中注 意力度，带上后轻转半圈。对缩边气泡的地方注意力度和夹子数量，缩边的地方全部上夹 子，一个挨一个的上。经过上面的改进工作，组件出釜后没有碎片产生。 3、结论 以上介绍简单的论述了一些生产当中遇到的常规质量问题和一些解决方法，但是找出 这些质量问题的关键是一步一步的考虑、整理和排查，这样才能最大限度的减少问题组件 的发生，提高产品质量。