光伏组件用EVA

1.1 EVA 胶膜在太阳电池的封装材料中，EVA 是最重要的材料。EVA 的使用不当，将对太阳电池组件产生致命的缺陷。1.1.1EVA 的构成与特点EVA 是乙烯 ——醋酸乙烯共聚物的树脂产品，产品在较宽的温度范围内具有良好的柔软性、耐冲击强度、耐环境应力开裂性和良好的光学性能、耐低温及无毒的特性。EVA 胶膜，如图 5－3 所示，是一种热固性的膜状热熔胶，常温下不发粘，但加热到所需要的温度，经一定条件热压便发生熔融粘接与交联固化。图 5－3 各种颜色的 EVAEVA 胶膜有交联固化作用，EVA 胶膜加热到一定温度，在熔融状态下，其中的交联剂分解产生自由基，引发 EVA 分子间的结合，使它和晶体硅电池、玻璃、TPT 产生粘接和固化，三层材料组成为一体，固化后的组件在阳光下EVA 不再流动，电池不再移动。因为太阳电池长期工作于露天之中，EVA 胶膜必须能经受得住不同地域环境和不同气候的侵蚀。因此 EVA 的交联度指标对太阳电池组件的质量与长寿命起着至关重要的作用；EVA 的粘接强度决定了太阳电池组件的近期质量。EVA 常温下不发粘，便于操作，但加热到所需温度，在层压机的作用下，发生物理和化学的变化，将电池、玻璃和 TPT 粘接。如果粘接不牢，短期内即可出现脱胶；EVA 的耐热性、耐低温性、抗紫外线老化等指标对太阳电池组件的功率衰减起着决定性的作用。各种 EVA 材料的区别1．外观区别：①厚度——根据不同的需要，可以分别采用 0.35、0.45、0.60 和 0.80 厚度的EVA；绒面或平面②软硬——较软的 EVA 其溶点较低，反之则溶点较高。2．内在区别：①交联剂——交联剂添加多，交联度高，但容易老化，易发黄；反之，则交联度低，不易发黄。②醋酸乙烯酯（熔体流动速率一定）醋酸乙烯酯含量高，EVA 的弹性、柔软性，耐冲击性、耐应力开裂性、耐气候性、粘结性、相溶性和透明性、光泽度提高。反之则强度、硬度、融熔点、屈伸应力、热变形性降低。③熔体流动速率（醋酸乙烯酯一定）熔体流动速率高，融熔体的流动性、融熔体的粘度、韧性、抗拉强度、耐应力开裂性增加；反之，断裂伸长率、强度、硬度降低；但屈伸应力不受影响。1.1.2EVA 的作用a.封装电池，防止外界环境对电池的电性能造成影响。b.增强组件的透光性：EVA 同玻璃的有利结合可以增加光源的通透，使组件功率增加。c.将电池、钢化玻璃、 TPT 粘接在一起，具有一定的粘接强度。注：EVA 虽然可以起到封装组件的作用，但 EVA 具有吸水性。1.1.3 EVA 的储存环境a.EVA 胶膜应避光、避热、避潮运输，平整堆放。b.EVA 胶膜的最佳贮存条件：放在恒温、恒湿的仓库内，其温度在 0-30℃之间，相对湿度小于 60%。避免阳光直照，不得靠近有加热设备或有灰尘等污染的地方，并应注意防火。保质期为半年。1.在制作太阳能电池组件的过程中，EVA 胶膜是重要的辅料之一，它虽价值较小，作用却高，极其敏感，使用不当将对组件产生致命的缺陷。EVA 胶膜在较宽的温度范围内有良好的柔软性，耐冲击强度、耐环境应力开裂性和良好的光学性能，耐低温及无毒的特性。常温下不发粘，加热到一定温度在融熔壮态下，其中的交联剂分解产生自由基，引发 EVA 分子间的结合，使之和晶体硅电池片、玻璃、TPT 背板产生粘接和固化，三层材料成为一体，固化后的组件在阳光下 EVA 不再流动，电池片不再移动，基本上不产生热胀冷缩。因为电池组件长年工作于露天中，EVA 胶膜必须经受得住不同地域环境和不同气候的侵蚀，EVA 的粘结强度决定了近期的组件质量，但 EVA 的耐湿热性、耐低温性、耐氧化性、耐紫外线老化性等指标决定了组件的长期质量、特别是对组件功率的衰减起着决定性作用。2.EVA 胶膜的外观：厚度：根据不同需要，可分别采用 0.3-0.8MM 厚的 EVA 膜，常规厚度0.5MM。宽度：根椐需要可裁，最宽幅 2200MM。外型：生产厂家不同，外观花型也不尽相同，常见的有明面，压花面，绒面等。压花面在层压时有利于抽真空，明面和绒面在叠层敷设时有利工人检查。软硬：较软的 EVA 胶膜其熔点相对略低一些，反之熔点略高一些。3.EVA 胶膜的内在：交联剂----交联剂添加的多，交联度高，但过多易老化，易黄变，反之亦然。所以一款好的 EVA 胶膜产品，配方是关键，其次才是工艺流程、工艺设备、生产环境等。VA 含量-----分子量（融指）一定，VA 含量越高， EVA 的弹性，耐冲击性、柔软性、耐应力开裂性、耐气候性、粘结性、相容性、热密封性、可焊性、辐射交联性、透明性、光泽度、密度等提高，而强度、硬度、融熔点耐化学性、屈伸应力，热变性、隔离性等降低。融熔指数（M1）-----VA 含量一定，融指越高，融体的流动性增加，融体的粘度，韧性抗拉强度、耐应力开裂性等则降低。4.由于原材料、辅料、配方、工艺流程、工艺设备、生产环境等各厂家不同，所以不同厂家的 EVA 胶膜在产品质量上差距较大。在层压参数的设置上也差别较大，其中层压温度的设置最为关键，温度太高，交联固化快，生产效率高，但易产生气泡，缺胶、位移等问题，温度太低，交联度不好，粘结强度也受影响，生产效率太低，但出现气泡、缺胶、位移、凸点等的机率会小一些。5.EVA 与玻璃的有利结合可以增加光源的通透性，有利于组件功率增加，但平板玻璃的粘接强度并不十分满意，不如绒面超白的。6.EVA 和背板及密封胶存有匹配性问题。由于各厂家 EVA 胶膜的化学成份不完全一致，各背板厂家的表层化学成分也不尽相同，有可能在层压时产生粘接强度低下等意外，当然也不排除层压参数的设置不合理等问题。7.层压好的组件，最好待温度降至 80°C 以下时再掀开高温布。8.层压时多放一层高温布有利于抽真空（相对延长了焦烧时间） 。9.组件在削边时要注意力度和用力方向，否则容易造成边角脱层，特别是四个拐角处。10.EVA 胶膜使用时一定要注意纵横向，横向一般收缩率都很小，可忽略不计;纵向收缩率大一些，好的胶膜一般控制在 5%以内。使用时纵向与焊好的电池串同向，否则易移位，若胶膜收缩率过大，容易引起凸点、移位等。11.请勿用手直接接触 EVA 胶膜，亦勿用力拉扯，以免影响使用效果。12.每卷胶膜打开包装使用时，建议将最上层的一圈裁掉丢弃，最末端贴近卷心纸筒的一层也不建议使用。13.关于气泡。组件层压时，出现气泡，缺胶等是最常碰到而且是最令人头痛的问题之一。出现气泡，缺胶等问题的原因非常复杂，有胶膜本身的原因（比如胶膜的配方问题，原料、辅料使用问题、胶膜生产时温度的控制，塑化度、均匀度等问题） ，也有层压机和工人操作的原因，也有环境清洁度的原因 等等。要从以下方面考虑解决：更换（或选择）好的 EVA 胶膜延长抽真空时间及加压时间，加快抽气速度。降低层压温度。检查层压机的密封圈以及胶皮，看有无破损，检查层压机的真空度和抽气速率。尽量缩短敷设好的叠层组件平放入层压机的时间.多放层高温布。检查加热板的温度或直接做层压机设备检查。清理工作台，保证环境清洁度，防止异物进入。减少使用或更换焊剂，使用免清洗无残留的助焊剂。使用高纯度易捍发的酒精。注意防静电。胶膜从打开密封包装裁剪开始到进入层压机的时间越短越好。不要用手直接接触胶膜，也不要拉扯。14.关于背面凸点。造成凸点的原因也较多，一般从下面几个方面考虑：由 EVA 胶膜收缩率过大造成，可更换胶膜。由背板收缩造成。注意背板裁切的纵横向或更换背板。由焊带褶皱造成，大多出现在片之间的连接处。注意抚平焊带15.关于位移。一是胶膜本身的原因，注意胶膜的收缩率和纵横向;二是工人操作时过程尽量平稳;三是注意背板的收缩和纵横向;四是抽气速度和加压速度不要过快，更不能使层压机抖动.16.层压工艺条件要根据层压机的性能来选择确定。每一台层压机的工艺条件都不一定相同，层压机工作环境温度不同，工艺条件也应有所不同，一般夏天层压温度略低一点，抽气时间略短一点，冬天层压温度略高一点，抽气时间略长一点。17.抽真空结束充气时间要掌握好。过早充气抽真空不足，余气抽不干净易产生气泡,EVA 流动性也大，还易产生位移，过晚 EVA 流动性太低，容易把空气封在内部，粘结强度指标也受影响。1.1.4EVA 胶膜的检验