太陽(yáng)能電池板的優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)對(duì)比

文主要從玻璃、EVA、背板、邊框四種關(guān)鍵原材料入手，對(duì)其選材、特點(diǎn)、作用、工藝、檢測(cè)、發(fā)展趨勢(shì)幾方面進(jìn)行闡述，以其對(duì)光伏組件的技術(shù)研究提供一定的參考。

1玻璃

玻璃位于光伏組件正面的最外層，在戶外環(huán)境下，直接接受陽(yáng)光照射，并隔離水氣、雜質(zhì)等。一般的光伏組件使用的玻璃為鍍膜鋼化玻璃。鋼化玻璃是將玻璃加熱到接近融化的溫度，一般在600 ℃－650℃時(shí)處于粘性流動(dòng)狀態(tài)，保溫一定時(shí)間，然后經(jīng)過(guò)快速冷卻即淬火，使玻璃內(nèi)部產(chǎn)生很大的張應(yīng)力，尤其是玻璃表面。張應(yīng)力存在于玻璃內(nèi)部，當(dāng)玻璃破碎時(shí)，能使玻璃保持一體而不會(huì)碎裂，通常鋼化玻璃很難被外力正面擊碎，而由于張應(yīng)力的原理，使得鋼化玻璃在接觸尖銳物理撞擊或者磕碰邊角時(shí)很容易碎裂。這在生產(chǎn)和使用過(guò)程中要尤其注意。

1．1鋼化玻璃的優(yōu)點(diǎn)

鋼化玻璃的強(qiáng)度比普通玻璃高，抗沖擊強(qiáng)度是普通玻璃8倍左右，抗彎的強(qiáng)度是普通玻璃的4倍左右；安全性能很好，即使破碎也無(wú)尖銳的小碎片，很大的降低了造成人身傷害的風(fēng)險(xiǎn)；耐急冷急熱的性質(zhì)有所提高，可承受上百攝氏度的溫差變化，這對(duì)防止因?yàn)楦邿嵋鸬恼延泻芎玫男Ч?/span>

1．2鋼化玻璃的缺點(diǎn)

不能再進(jìn)行切割和加工。鋼化在生產(chǎn)前就需要對(duì)玻璃進(jìn)行加工至需要的形狀，再進(jìn)行鋼化處理。這就造成一旦鋼化玻璃成型就很難再加工，因此鋼化玻璃對(duì)生產(chǎn)合格率的要求很高，否則將極大的增加這一重要原材料的生產(chǎn)成本，進(jìn)而影響組件的售價(jià)。

鋼化玻璃在溫差變化大時(shí)會(huì)自爆，同時(shí)由于外界環(huán)境的因素，鋼化玻璃自身存在一定的自爆概率。自爆由兩種基本類型，一種是“蝴蝶斑”式自爆，即沿碎裂紋路找到碎裂中心處有類似蝴蝶翅膀一樣的結(jié)構(gòu)；另一種就是結(jié)石自爆，形成內(nèi)部向外爆裂開(kāi)來(lái)的圓孔裝中心結(jié)構(gòu)。給予以上兩點(diǎn)外觀特征，就可以判定鋼化玻璃是自爆還是外力引起的。

1．3玻璃鍍膜

玻璃鍍膜的增透原理為光在從一種物質(zhì)進(jìn)入另一種物質(zhì)時(shí)，只要密度不同，就會(huì)產(chǎn)生折射和反射。光從折射率較小的物質(zhì)入射到折射率較大的物質(zhì)表面時(shí)，反射光發(fā)生方向變化?；诖丝梢栽黾庸饩€的透射率。鋼化玻璃的鍍膜工藝有浸泡法、噴涂法、蝕刻法、輥涂法等。

1．4光伏玻璃的檢測(cè)

光伏玻璃的檢測(cè)內(nèi)容包括外觀、尺寸、彎曲度等一般性能；太陽(yáng)光直接透射比、含鐵量等光學(xué)性能；抗沖擊性能、內(nèi)應(yīng)力、耐熱性能等安全性能。光伏組件的玻璃發(fā)展趨勢(shì)是超薄玻璃，具備重量更輕，厚度可選、透光率略微上升的優(yōu)勢(shì)，但存在波形度變大、鋼化顆粒數(shù)不達(dá)標(biāo)的難題。高增透玻璃，具備透光率更高的優(yōu)勢(shì)。雙絨面玻璃，具備透光率更高，美觀的優(yōu)勢(shì)。

2背板

光伏組件背板的結(jié)構(gòu)由基材的兩面加功能層組成。光伏組件背板通過(guò)自身優(yōu)良的物理性能、耐老化性能、隔絕空氣和水分的性能，絕緣性能使組件成為一個(gè)有較好物理機(jī)械強(qiáng)度的整體并且內(nèi)部結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間不受外界有害因素影響。從而對(duì)太陽(yáng)能電池組件提供保護(hù)和支撐。此外，由于加工工藝的要求，背板還要在層壓時(shí)與EVA 牢固粘合，還要與粘結(jié)接線盒的硅膠牢固粘合，自身兩層EVA 融化要徹底交融。

2．1背板不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）兩面氟膜背板：絕緣性好，但與EVA粘結(jié)有好有壞，制造成本也畢竟高。使用Tedlar，粘結(jié)氟膜的粘合劑老化后，氟膜分層、起泡、鼓包、黃變等。

（2）單面氟膜和PE背板：成本低、制造難度小、與EVA粘結(jié)力強(qiáng)。但是此種背板正面絕緣性能差，正面 PET基材直接暴露在日光下，耐老化性能差，容易出現(xiàn)黃變等問(wèn)題。

（3）PET／PE背板：成本最低，與 EVA粘結(jié)力強(qiáng)，制造容易。但是此類背板不耐老化。

（4）雙面氟涂層背板：成本較低，顏色較多，絕緣性也好，但與EVA粘結(jié)有好有壞，表面粘合性不穩(wěn)定。

2．2光伏背板檢測(cè)

光伏背板檢測(cè)內(nèi)容包括物理性能（拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、收縮率）；絕緣阻隔性能（局部放電、擊穿電壓、水分透過(guò)率）；耐候性能（紫外老化、濕熱老化）；粘結(jié)性能（和背板的剝離強(qiáng)度）；交聯(lián)度（EVA之間的粘接強(qiáng)度）。EVA雖然對(duì) PET基材和EVA膠膜粘合性好，但對(duì)PET保護(hù)差、抗紫外性能差。 PE 膜也會(huì)有同樣的問(wèn)題。在電池組件中硅片的空隙中，紫外線通過(guò)EVA直接照在背板上，如果是PE或 EVA 下面直接PET，背板整體抗紫外老化的能力就會(huì)降低很多，進(jìn)而導(dǎo)致鼓包、變黃的問(wèn)題，并最終導(dǎo)致光伏組件失效。背板發(fā)展趨勢(shì)向是具備高可靠性、輕量化、分布式光伏配套性能、價(jià)格更低化等特點(diǎn)的方向發(fā)展。

3EVA

光伏電池封裝膠膜（EVA）是一種熱固性有粘性的膠膜，用于放在夾膠玻璃中間（EVA是Ethylene 乙烯 Vinyl乙烯基Acetate醋酸鹽的簡(jiǎn)稱）。

由于EVA膠膜在粘著力、耐久性、光學(xué)特性等方面具有的優(yōu)越性，使得它被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于電流組件以及各種光學(xué)產(chǎn)品。固化后的EVA能承受大氣變化且具有彈性，它將晶體硅片組“上蓋下墊”，將硅晶片組包封，并和上層保護(hù)材料玻璃，下層保護(hù)材料。

EVA是一種熱融膠粘劑，常溫下無(wú)粘性而具抗粘性，以便操作，經(jīng)過(guò)一定條件熱壓變發(fā)生熔融粘接與交聯(lián)固化，此時(shí)幾乎完全透明。與玻璃粘合后能提高玻璃的透光率，起著增透的作用。

EVA檢測(cè)內(nèi)容：外觀檢驗(yàn)、厚度檢驗(yàn)、透光率檢驗(yàn)、交聯(lián)度檢驗(yàn)。其中，交聯(lián)度檢測(cè)數(shù)據(jù)將直接反映組件封裝的可靠性。

EVA發(fā)展趨勢(shì)：國(guó)產(chǎn)化、低價(jià)、高增益性、多樣性等。

4邊框

光伏組件邊框能夠起到固定、密封太陽(yáng)能電池組件、增強(qiáng)組件強(qiáng)度，延長(zhǎng)使用壽命，便于運(yùn)輸、安裝的作用。通常采用鋁材制造。呂邊框表面有抗氧化處理，工藝有陽(yáng)極氧化、電泳、粉末噴涂、PVDF、噴砂等幾類。

邊框的檢測(cè)包括：抗拉強(qiáng)度、延展性、耐鹽霧腐蝕性、耐氨氣腐蝕性、彎曲度等。邊框未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)包括塑料邊框，具備更輕質(zhì)化的優(yōu)勢(shì)。異形邊框，具備個(gè)性化定制、適應(yīng)多種安裝條件的優(yōu)勢(shì)。

5組件質(zhì)量的把控

以上分析了組成光伏組件的重要原材料的相關(guān)內(nèi)容，那么對(duì)于整體組件在封裝成后，如何把控質(zhì)量與技術(shù)呢？這就會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題。目前，組件質(zhì)量的把控能力，主要通過(guò)樣品的測(cè)試結(jié)果來(lái)反映。

組件的發(fā)電量會(huì)根據(jù)接受的輻照度呈現(xiàn)不規(guī)則線性變化。通過(guò)低輻照度下電性能測(cè)試，可以有效了解產(chǎn)品是否適合在日照條件較差的地區(qū)使用。

由于組件老化、缺陷或者環(huán)境遮蔽會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱現(xiàn)象。通過(guò)熱斑測(cè)試，可以確定組件耐熱斑熱效應(yīng)的能力。

在溫度較高地區(qū)容易出現(xiàn)由于接地條件差異和電勢(shì)差導(dǎo)致的性能衰減。通過(guò)PID電致衰減測(cè)試，可以研究組件及系統(tǒng)電勢(shì)對(duì)組件性能衰減的影響。

在保證零部件可靠性的同時(shí)，組件的密封性能將直接影響封裝在組件的使用壽命。通過(guò)EVA剝離強(qiáng)度測(cè)量，定量測(cè)量組件封裝強(qiáng)度，可有效避免因封裝工藝的缺陷導(dǎo)致的損失。

無(wú)論封裝技術(shù)如何發(fā)展，都必須保證玻璃與EVA之間的剝離強(qiáng)度不能低于40N／CM。否則，組件的可靠性將成為最大的問(wèn)題。