太阳能光伏组件原材料成本与质量控制大全

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,光伏科技有限公司,组件原材料成本与质量控制,主要内容,背板,EVA,焊带,硅胶,接线盒,附录,背板,1.1 背板的结构及特点,由多层高分子薄膜经碾压黏合起来的复合膜，主要由三层组成：含氟膜（或其替代物）+PET层(或其替代物）+与EVA粘结层（有含氟膜、改性EVA、PE、PET等）。,特点：,优异的耐侯性,低的水汽渗透率,良好的电绝缘性,一定的粘结强度,经典TPT结构背板图示,背板,1.1.1 含氟膜（或其替代物）,主要有PVF（聚偏氟乙烯）、PVDF（聚偏二氟乙烯）、PTFE(聚四氟乙烯）、THV（四氟乙烯、六氟丙烯、偏氟乙烯共聚物）、聚酰亚胺、改性PET（聚对苯二甲酸乙二酯）等。,各种膜性能对比,PVF,PVDF,PTFE,THV,聚酰亚胺,改性PET,耐侯性,优,优,优,优,良,一般,使用温度/,-70110,-40150,-190260,/,-260300,/,与PET黏合,一般,一般,一般,良,优,优,加工方式,挤出/流延/涂布,挤出/涂布,涂布,挤出,挤出,挤出,加工方式不同对膜的性能影响很大，一般说来挤出法优于流延法，涂布法因为其工艺尚不成,熟，性能相对最差。,背板,1.1.2 PET（聚对苯二甲酸乙二酯）,作用,：降低水汽透过率,优异的绝缘性能,缺点,：在高温高湿中容易水解,在紫外光照中易发生光降解,背板,1.1.3 与EVA粘结层,与EVA粘结层主要有含氟膜和EVA（不同于EVA胶膜）两大类,。,性能要求：,优秀的抗紫外能力,较高的光反射率,一定粘结强度,与EVA粘结层性能比较,价格,抗紫外,与PET粘结,对PET保护,与EVA粘结,含氟薄膜,贵,优,一般,优,良,EVA,便宜,一般,优,差,优,背板,1.2 市场上主流背板及其组成,目前背板主要有：TPT结构，TPE结构，纯PET结构，APA结构，AAA结构等。（此处T泛指含氟层）,TPT结构：含氟层+PET+含氟层,TPE结构：含氟层+PET+EVA（低VA含量）,APA结构：聚酰亚胺+PET+聚酰亚胺,AAA结构：三层聚酰亚胺复合,国外较知名的背板厂家有：Isovolta、Madico、Covene、Honeywell、,Krempel,、3M、,SFC,、Toyal等。,国内的背板厂家主要有：,台湾台虹,、杭州特富龙、苏州中来、苏州赛伍，其中特富龙和中来属于自主研发，台虹和赛伍的含氟膜是从国外采购。,背板,几种主流背板性能对比,背板,组成,耐侯性,缺陷,备注,Isovolta AAA,三层聚酰亚胺,优,自清洁能力差，易脏污,机械强度较弱,Isolvolta TPT,Tedlar+PET+Tedlar,优,层间剥离力弱，价格贵,Tedlar为一代,SFC TPT,Tedlar+PET+Tedlar,良,NA,台虹 TPT,Tedlar+PET+Tedlar,良,二代Tedler逊于一代,Tedlar为二代,Madico TPE,Tedlar+PET+EVA,良,较薄，耐侯性能不及TPT,Tedlar为一代,日本TOYO,PVDF+PET+PE,一般,PET材质差，PE易发黄,PET有两层,透明背板,PET+PET+PET,差,PET自身结构耐侯性差,不同改性PET,TOYO黑色,与上结构一致,差,PET材质差，易老化,添加黑色助剂,注：限于版面限制，背板型号和部分参数未示出；,一代Tedlar采用挤出吹塑法，二代采用流延法。,背板,1.3 背板的评价指标及检验方法,评价指标,检测项目,检测方法,外观,尺寸，瑕疵,符合进料检验作业指导书要求（目测，尺）,力学性能,抗拉强度/断裂伸长,按照GB/T 1040测试要求进行测试（万能试验机）,电学性能,击穿电压,按照,GB/T 1408测试要求进行测试（电压击穿试验机）,收缩率,二维尺寸稳定性,150，30min测量背板二维尺寸变化（恒温箱）,透水率,透水率测试,按照ISO 15106-1测试要求测试（透水率测试仪）,粘结性能,与EVA/硅胶剥离强度,层间剥离强度,按照GB/T 2791测试要求测试（万能试验机）,测试背板间剥离力最薄弱层，要求达到指标值,可靠性验证,参见附录,参考IEC要求测试（参见附录）,注：可靠性测试主要是针对材料变更或定期检测；所列背板的测试项目，,可以根据实际情况选测。下同。,背板,1.4 常见的背板失效方式,背板自身结构缺陷,：使用年限不达标（表现为PET脆化、发黄，背板破裂，如纯PET结构组件一般使用年限不超过10年）。,层间胶黏剂缺陷,：背板层间分层（涂胶工艺稳定性问题，或层间胶黏剂粘结强度不够，或层间剥离力老化衰减快）,与EVA粘结层缺陷,：脱层（表面处理问题，EVA质量问题，交联度不达标）、发黄（材料不耐老化，如东洋PVDF+W-PET+V-PET+LE的LE层容易老化发黄）。,背板的材质决定了组件的使用年限。,EVA,2.1 EVA的交联反应,EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）胶膜是一种受热发生交联反应，形成热固性凝胶树脂的热固性热熔胶。,EVA胶膜在未层压前是线性大分子，当受热时，交联剂分解，形成活性自由基，引发EVA分子间反应形成网状结构。从而提高EVA的力学性能、耐热性、耐溶剂性、耐老化性。,交联,EVA,2.2 EVA的主要组成及对其性能影响,EVA胶膜主要由EVA主体、交联剂体系（包括交联引发剂和交联剂）、阻聚剂、热稳定剂、光稳定剂、硅烷偶联剂等组成。,各部分对EVA性能的影响如下：,名称,对性能的影响,VA含量,VA含量越高，流动性越大，软化点越低，粘结性能越好，极性越大,分子量及分布,分子量越高，流动性越差，整体力学性能越好,交联剂体系,决定EVA的固化温度与固化时间。好的交联剂体系，可以降低气泡产生可能性，同时残留的自由基少，减少不稳定因素,阻聚剂,主要是用来延缓交联反应的时间，有利于抽真空时气泡的排除,抗氧剂,提高EVA的抗氧化性能,光稳定剂,提高EVA的耐紫外黄变，捕捉自由基，延缓EVA老化,硅烷偶联剂,提高EVA与玻璃的粘结强度,EVA,2.3 EVA主要供应商及性能比对,EVA厂家众多，主要EVA供应商有日本三井化学，Bridgestone，国内的如First，台塑。,下面是,Bridgestone S11,与,First F806,差异的对比。,名称,VA含量,交联剂体系,耐黄变性能,剥离强度,流动性,出现气泡概率,Bridgestone S11,28%左右,稳定,优,均匀,合适,较少,First F806,33%左右,稍差,良好,波动大,偏大,较多,注：未列出的性能参数二者差距不大。,EVA,2.4 EVA的评价指标及检验方法,评价指标,检测项目,检测方法,外观,尺寸，有无瑕疵,符合来料检验作业指导书要求（目测，尺）,力学性能,与背板/玻璃剥离强度,抗拉强度/断裂伸长,按照GB/T 2791/2790中测试要求操作（万能试验机）,按照GB/T 1040中测试要求操作（万能试验机）,电学性能,击穿电压,按照,GB/T 1408测试要求进行测试（电压击穿试验机）,交联度,交联度测试,按照正常层压工艺，二甲苯萃取法,透光率,不同光谱光透过率,检测紫外光/可见光透过率（紫外分光光度计）,老化黄变,黄变指数,紫外，湿热老化后测试其黄变指数,粘结可靠性,老化后与背板/玻璃剥离强度,对剥离样品进行紫外/湿热老化,按照GB/T 2791/2790中测试要求操作（万能试验机）,可靠性验证,参见附录,参考IEC要求测试（参见附录）,EVA,2.5 常见的EVA失效方式,发黄,：EVA发黄由两个因素导致（主要是添加剂体系相互反应发黄；其次EVA自身分子在氧气、光照条件下，EVA分子自身脱乙酰反应导致发黄），所以EVA的配方决定其抗黄变性能的好坏。,气泡,：气泡包括两种，层压时出现气泡和层压后使用过程中出现气泡。层压时出现气泡（EVA的添加剂体系，其它材料与EVA的匹配性，层压工艺均有关系）；层压后出现气泡（这个导致的因素众多，一般是由材料间匹配性差导致）。,脱层,：与背板脱层（交联度不合格，与背板粘结强度差）；与玻璃脱层（硅烷偶联剂缺陷，玻璃脏污，硅胶封装性能差，交联度不合格）。,焊带,3.1 焊带的结构和分类,3.1.1 焊带的结构如下图所示,焊带,3.1.2 焊带的分类,按铜基材分：纯铜（99.9%）、无氧铜（99.95%）、紫铜。,按涂锡层分：60%Sn 40%Pb,62%Sn 36%Pb 2%Ag,96.5Sn 3.5%Ag,其它,按用途分：互联条、汇流条,按硬度分：1.Soft 2.Extra Soft 3.Ultra Soft 4.Ultra Soft Plus,焊带,3.2 焊带的各种成分指标及可靠性,3.2.1 焊带的各种成分性能参数,种类,电阻率（,.cm）,铜,1.69*10,-6,锡,1.14*10,-5,铅,2.06*10,-5,银,1.62*10,-6,种类,热膨胀系数（/）,铜,1.69*10,-6,硅,2.6*10,-6,种类,固相点,液相点,60%Sn/40%Pb,183,190,62%Sn/36%Pb/2%Ag,178,180,96.5%Sn/3.5%Ag,217,219,焊带,3.2.2 光伏行业对焊带的要求,低电阻率：,(焊带电阻率),=R,(焊带电阻),A,(焊带截面积),/L,(焊带长度),安全载流量截面积,一般对应3.75安培的电流强度的焊带的横截面应在0.3平方毫米或以上。,注：Ulbrich厂家提供的数据。,力学性能,因为焊带要接受温度循环试验冲击，所以需要一定的强度，否则容易发生断裂。,抗拉强度指标：单片焊带150N/mm,2,，汇流条 200N/mm,2,.,抗老化性能,能耐一定的酸碱腐蚀性，具有良好的抗疲劳特性。能保证25年的使用寿命。,与硅片的相容性,尽量使用软态焊带，降低电池片与硅片的热应力，降低裂片率。,焊带,3.3 焊带的主要厂家及性能参数,焊带的厂家国外的如Ulbrich，国内的焊带厂家很多，如Sveck、宇邦等。,下边是对Ulbrich与Sveck焊带的性能比较,项目,Ulbrich,Sveck,铜基带尺寸,1.5*0.15mm,1.8*0.18mm,1.5*0.15mm,1.8*0.18mm,镀锡层成份,62%Sn36%Pb2%Ag,单面镀锡层厚度,0.03-0.05mm,0.02-0.0275 mm,0.0250.04mm,0.0250.04mm,铜基材电阻率,1.80*10,-6,.cm,1.80*10,-6,.cm,抗拉强度,Extra Soft 220-276 N/mm,Ultra Soft 220-269 N/mm,150N/mm,2,延伸率,Extra Soft 25%,Ultra soft 28%,15%,注：焊带的断裂伸长率与焊带的硬度相关联，一般来说，焊带越软，断裂伸长率越大。,焊带,3.4 焊带的评价指标及检验方法,评价指标,检测项目,检测方法,外观,尺寸，瑕疵,按照来料作业指导书的要求检测,力学性能,抗拉强度/断裂伸长,按照GB/T 228要求测试（万能拉力试验机）,电阻率,电阻率测试,供应商提供数据（可以送第三方检测）,成分分析,铜的纯度,镀层成分分析,外测,可靠性,参见附录,参考IEC要求测试（参见附录）,硅胶,4.1 硅胶的分类,1）单组分室温硫化硅橡胶,2）双组分缩合型室温硫化硅橡胶,3）双组分加成型室温硫化硅橡胶,脱,脱肟型,脱酸型,脱醇型,脱胺型,脱酰胺型,脱酮型,脱醇型,硅胶,4.1.1 单组分与双组分硅胶的区别,单组分硅胶是区别双组分硅胶而命名的，双组分硅胶在使用时需要将A（基体）、B（固化剂）两组分按一定比例混合，然后发