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太阳能电池胶膜是用EVA为主要原料,添加各种改性助剂充分混合后,经生产加工设备加热流延挤出成型的薄膜状产品,生产工艺流程如下: 原料配比混合→真空上料→挤出→换网器→熔体管道→计量泵→模具→流延压花、冷却定型→在线测厚→回火、冷却定型→牵引及切边→双工位中心收卷→成品卸卷 →边料卷绕→边料处理 原料 太阳能电池封装用EVA膜原料的组成及主要供应商情况 太阳能电池封装用EVA是以EVA(醋酸乙烯含量为30-33%)为基料,辅以数种改性剂,一般包括EVA树脂、交联剂、紫外光吸收剂、抗氧化剂(或抗热老化剂)、紫外光稳定剂、增塑剂、增粘剂等,经挤出流延成薄膜型产品。该产品在太阳能电池封装过程中受热,产生交联反应,属热固性的热熔胶膜。固化后的胶膜具有相当高的透光率、粘接强度、热稳定性、气密性及耐老化性能。 在太阳电池的封装材料中,EVA是最重要的材料。EVA封装膜对于光伏组件不仅是起粘接密封作用,而且对太阳能电池的质量与寿命起着至关重要的作用,从某种意义上说,EVA封装膜决定了太阳能电池板的寿命。而EVA封装膜的质量又决定于原料、工艺配方、生产设备等。`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。 中国是世界上最大的太阳能电池生产基地。长期以来,这一行业“两头向外”的特征明显,高端原材料需从国外进口,成品主要销往国外,国内从事的只是简单的组装。产品对国际市场依赖性大,受国际原材料价格影响很大。太阳能电池EVA胶膜高端市场长期被国外化工巨头杜邦、三井、普利司通垄断。国内产品性能和国外产品存在一定差距,较为突出的是胶膜的耐候性差,容易变黄,影响本身的透光率,从而降低太阳能组件的光电转换效率。杜邦、三井、普利司通等三家企业占了国内市场60%以上的份额,高端市场占有率达到100%。进口EVA胶膜的价格昂贵,是国产胶膜价格的2-3倍。世界EVA太阳能光伏膜原料供应情况见表1。 原料的配比和混合 一般采用上述国外杜邦、三井、普利司通等原厂的光伏用EVA粒子,可不需造粒,直接用于混料。但是如采用国内厂商,尤其是一些小厂商的EVA粒子作原料时,由于其来源往往非常复杂,甚至包括光伏组件厂用剩的边角余料,这种材料是需要进行重新加工粉碎造粒的,并且必须控制好相应的工艺参数和混掺比例。即便这样做,最终成品EVA的质量仍难以控制,如果继续用于光伏行业,尤其是大型组件的制造,会留下诸多隐患。 在EVA原料的配比混料生产过程中,有些助剂配比很低(例如小于0.1%),如何使这些低配比助剂能够混合均匀是一个很重要的工艺问题。可采用多次混合的办法,使小配比助剂与少量其他物料混合,再与较多的其他物料混合,最后与全部其他物料混合。经这样多次混合,可解决低配比助剂的均匀性问题。 为了确保配比的精确和混料的均匀,可选用全自动矢量计重和混料装置,为防止EVA原料在混合搅拌中过热,应选用低温低速的混料机。 挤出 用于太阳能光伏EVA胶膜产品,应满足如下要求: (1) 高透光率,提高组件的光电转化效率。 (2) 合理的交联度,保证组件良好的稳定性和使用寿命。 (3) 卓越的耐紫外老化性能和优秀的耐湿热老化性,保证组件在户外长达25年的使用寿命。 (4) 极低的收缩伸长率,保证组件尺寸稳定性和一致性。 (5) 对各种背板和玻璃较强的粘接性能,保证组件安全高效的运行。
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