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图4所示,电池片移位影响组件的外观,严重时会使电池间的连接条发生扭曲、电池片重叠短路等,影响组件电性能与寿命。电池片的移位主要由于封装时EVA发生收缩,电池片在两层玻璃之间移动阻力小,双面玻璃组件的电池片移位现象更为显著。
3、实验结果与分析 如前所述,在双面玻璃组件层压封装实验中,组件常出现气泡、电池移位、碎片等现象。为了寻求一种简单方便的封装方法,解决这些问题,我们设计了大量实验,逐步解决了这些问题。 产生气泡是双面玻璃组件层压封装中最常见也是最难解决的问题。通过大量实验,我们发现产生气泡的主要原因有两方面:一是由于玻璃与太阳电池片均是刚性的,两层玻璃之间存在空隙,将双面玻璃组件从层压机中取出后,EVA尚处于熔融状态,空气可以迅速沿空隙进入玻璃之间,从而产生气泡。针对这一情况,我们首先采用太阳电池组件在真空状态下冷却的方法,即层压机内冷却法,这种方法能很好地解决气泡问题,但组件封装周期时间长,不利于产业化;随后我们改进封装工艺,封装过程中,采用PC/PET膜包裹封装法,避免了气泡的产生,这种方法工艺简单、效果好,适于工业化生产。二是由于EVA太薄,双面玻璃组件两层玻璃之间空间相对较大,需要填充的EVA比普通组件多,EVA在熔融状态时不能充满玻璃与玻璃之间的空隙,残留在电池片附近的空气不能排出从而产生气泡,这类气泡一般出现在组件中央电池片之间。目前市场上EVA厚薄差距很大,范围从0.25~0.8mm,在双面玻璃组件封装实验中,我们发现使用两层厚度在0.4mm以下的EVA时,很容易在组件的中部产生气泡,而改用三层或四层EVA,就很少有气泡产生。 双面玻璃组件电池片移位是由于EVA的收缩引起的,可以从两个方面着手:一是选择适合种类与厚度的EVA,减少EVA有方向性的收缩。不同EVA热收缩性差别较大,双面玻璃组件封装中尽量采用收缩较小的进口EVA。从表2可以看出,使用两层单层厚度为0.5~0.6mm的EVA最为适宜(EVA太薄则电池易裂片、产生气泡,太厚则电池易移位),单层厚度不够可适当增加层数。EVA收缩一般由组件四周指向中心,且横向与纵向收缩幅度差异较大(与EVA种类有关),实验结果显示:封装前将EVA划上横竖的一些刀痕,可以减少EVA收缩的方向性,封装后的电池移位现象明显减少。二是优化层压工艺,增加电池片移位的阻力。在EVA未收缩之前,对层压机进行下室抽真空,上气囊充气,这样两层玻璃紧压EVA与电池片,多次实验结果表明,这种方法能较好解决电池片移位问题。 在双面玻璃组件层压实验中,电池片碎片。产生这两类问题原因主要是电池片焊点不均匀、层压力度过大、玻璃热膨胀系数不一致等。注意到上述三点,使用双层强度大的钢化玻璃,调节合适的气囊充气时间,保持焊点均匀,基本上可以避免电池片碎片、玻璃裂纹现象。 4结论 双面玻璃组件封装过程中,在组件上面与下面各加一片柔性聚脂膜,两层聚酯膜通过组件边缘多出的EVA将组件胶封成密闭腔体,这样能很好阻止组件内部气泡的产生。另外,封装材料的选择对组件封装效果影响很大,正面与背面使用的钢化玻璃一定要满足相关国家标准与行业标准要求;EVA的选择除了考虑热胶粘度、玻璃强度、氧、紫外老化性能外,还应考虑EVA膜厚度与热收缩性能,EVA厚度以0.5~0.6mm最为适宜。 |