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双面光伏组件用高温定位胶带的发白原因分析及组件可靠性评估

发布时间:2019-12-31 20:18    点击次数:64次   

  将高温定位胶带粘贴在主栅与细栅上,层压后发现主栅处未产生发白现象,而细栅处可见明显发白,如图7 所示。

  由图7 可以看出,栅线越细,高温定位胶带的发白现象越明显。经查阅文献得知,这可能与聚合物材料受应力的影响有关,高温定位胶带在层压时受到压力及抽真空的影响,由于细栅的存在,细栅周围的胶带受到拉伸及挤压,导致产生了大量的微裂纹聚集区,使此区域折光指数降低而呈现发白的现象[2]。

  将高温定位胶带粘贴在双面电池背面( 有细栅),模拟双面光伏组件层压后,将发白的高温定位胶带取下,使用显微镜对其进行观察。结果发现,细栅线 所示。

  将高温定位胶带粘贴在单面电池背面( 无细栅),模拟单面光伏组件层压后,将高温定位胶带取下,使用显微镜对其进行观察。结果发现,胶带表面平整,未发现微裂纹区,如图9 所示。

  高温定位胶带发白的主要原因是由于细栅的存在,细栅周围的胶带在层压时受到拉伸及挤压两个力,导致产生了大量的微裂纹聚集区,使此区域折光指数降低,从而呈现出一种发白现象。此外,胶带发白还与胶带中残留物的含量有关,含量越小发白现象越轻微[3]。

  由于几乎所有的高温定位胶带粘贴在双面电池上进行层压后均会出现发白现象,所以对比在380~1000 nm 波段下,不粘贴高温定位胶带与粘贴高温定位胶带的POE 胶膜的透光率数据,如图10 所示。

  由图10 可以看出,粘贴高温定位胶带的POE 胶膜的透光率在89%~90% 之间,而不粘贴高温定位胶带的POE 胶膜的透光率在91.5%~92.5% 之间。由此可知,高温定位胶带虽小,但不建议多粘,除会影响组件外观外,还会造成双面组件背面的透光率下降,影响组件功率。

  用于测试交联度的POE 胶膜是从成品组件上取下来的,若采用常规交联度测试方法,误差较大,因此采用差示扫描量热法(DSC) 进行对比测试。分别对POE 胶膜上胶带边缘、胶带正下方及其他无胶带粘贴的这3 个位置进行测试,结果如图11 所示。

  由图11 可以看出,3 个位置的测试曲线的分解温度及助剂残留相差不大,这说明发白胶带处的交联度暂未受到影响。

  虽然胶带发白对初始组件POE 胶膜的交联度未产生影响,但还需观察加速老化测试对其交联度的影响,因此模拟了组件封装,并进行了加速老化测试(Hast),判断POE 胶膜上无胶带粘贴位置和胶带边缘位置在不同老化时间下交联度的变化情况,结果如图12 所示。

  由图12 可以看出,无胶带粘贴位置的胶膜随着老化时间的增加,交联度变化不明显;胶带边缘位置的胶膜随着老化时间的增加,交联度下降,可能是因为粘贴有高温定位胶带的位置更易有水汽进入,而随着水汽的进入,交联度下降。因此,即使粘贴有发白胶带的胶膜初始时交联度未受到影响,但是随着老化时间的增加,胶带边缘位置的胶膜的交联度呈下降趋势。

  由图13 可知,在不同测试条件下,组件功率的衰减率都在5% 以内,说明组件的可靠性未受到影响。

  本文对高温定位胶带用于双面光伏组件后产生发白现象的原因进行了分析,结果表明:高温定位胶带的发白原因主要是因为细栅的存在,细栅周围的胶带层压时受到拉伸及挤压2 个力,导致产生了大量的微裂纹聚集区,使此区域折光指数降低而呈现一种发白的现象。同时,该现象也与胶水中残留物的含量有关,残留物少,发白现象轻微。从环境测试的结果来看,高温定位胶带发白主要影响组件的外观,但对组件的可靠性无影响。

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