太陽能電池板的優(yōu)勢與缺點對比

文主要從玻璃、EVA、背板、邊框四種關鍵原材料入手，對其選材、特點、作用、工藝、檢測、發(fā)展趨勢幾方面進行闡述，以其對光伏組件的技術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，直接接受陽光照射，并隔離水氣、雜質等。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℃時處于粘性流動狀態(tài)，保溫一定時間，然后經過快速冷卻即淬火，使玻璃內部產生很大的張應力，尤其是玻璃表面。張應力存在于玻璃內部，當玻璃破碎時，能使玻璃保持一體而不會碎裂，通常鋼化玻璃很難被外力正面擊碎，而由于張應力的原理，使得鋼化玻璃在接觸尖銳物理撞擊或者磕碰邊角時很容易碎裂。這在生產和使用過程中要尤其注意。

1．1鋼化玻璃的優(yōu)點

鋼化玻璃的強度比普通玻璃高，抗沖擊強度是普通玻璃8倍左右，抗彎的強度是普通玻璃的4倍左右；安全性能很好，即使破碎也無尖銳的小碎片，很大的降低了造成人身傷害的風險；耐急冷急熱的性質有所提高，可承受上百攝氏度的溫差變化，這對防止因為高熱引起的炸裂有很好的效果。

1．2鋼化玻璃的缺點

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

鋼化玻璃在溫差變化大時會自爆，同時由于外界環(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構；另一種就是結石自爆，形成內部向外爆裂開來的圓孔裝中心結構。給予以上兩點外觀特征，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進入另一種物質時，只要密度不同，就會產生折射和反射。光從折射率較小的物質入射到折射率較大的物質表面時，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

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

2背板

光伏組件背板的結構由基材的兩面加功能層組成。光伏組件背板通過自身優(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有較好物理機械強度的整體并且內部結構長時間不受外界有害因素影響。從而對太陽能電池組件提供保護和支撐。此外，由于加工工藝的要求，背板還要在層壓時與EVA 牢固粘合，還要與粘結接線盒的硅膠牢固粘合，自身兩層EVA 融化要徹底交融。

2．1背板不同結構的優(yōu)缺點

（1）兩面氟膜背板：絕緣性好，但與EVA粘結有好有壞，制造成本也畢竟高。使用Tedlar，粘結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粘結力強。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，容易出現黃變等問題。

（3）PET／PE背板：成本最低，與 EVA粘結力強，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粘結有好有壞，表面粘合性不穩(wěn)定。

2．2光伏背板檢測

光伏背板檢測內容包括物理性能（拉伸強度、伸長率、收縮率）；絕緣阻隔性能（局部放電、擊穿電壓、水分透過率）；耐候性能（紫外老化、濕熱老化）；粘結性能（和背板的剝離強度）；交聯度（EVA之間的粘接強度）。EVA雖然對 PET基材和EVA膠膜粘合性好，但對PET保護差、抗紫外性能差。 PE 膜也會有同樣的問題。在電池組件中硅片的空隙中，紫外線通過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降低很多，進而導致鼓包、變黃的問題，并最終導致光伏組件失效。背板發(fā)展趨勢向是具備高可靠性、輕量化、分布式光伏配套性能、價格更低化等特點的方向發(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醋酸鹽的簡稱）。

由于EVA膠膜在粘著力、耐久性、光學特性等方面具有的優(yōu)越性，使得它被越來越廣泛的應用于電流組件以及各種光學產品。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，并和上層保護材料玻璃，下層保護材料。

EVA是一種熱融膠粘劑，常溫下無粘性而具抗粘性，以便操作，經過一定條件熱壓變發(fā)生熔融粘接與交聯固化，此時幾乎完全透明。與玻璃粘合后能提高玻璃的透光率，起著增透的作用。

EVA檢測內容：外觀檢驗、厚度檢驗、透光率檢驗、交聯度檢驗。其中，交聯度檢測數據將直接反映組件封裝的可靠性。

EVA發(fā)展趨勢：國產化、低價、高增益性、多樣性等。

4邊框

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

邊框的檢測包括：抗拉強度、延展性、耐鹽霧腐蝕性、耐氨氣腐蝕性、彎曲度等。邊框未來發(fā)展的趨勢包括塑料邊框，具備更輕質化的優(yōu)勢。異形邊框，具備個性化定制、適應多種安裝條件的優(yōu)勢。

5組件質量的把控

以上分析了組成光伏組件的重要原材料的相關內容，那么對于整體組件在封裝成后，如何把控質量與技術呢？這就會出現各種各樣的問題。目前，組件質量的把控能力，主要通過樣品的測試結果來反映。

組件的發(fā)電量會根據接受的輻照度呈現不規(guī)則線性變化。通過低輻照度下電性能測試，可以有效了解產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)境遮蔽會導致過熱現象。通過熱斑測試，可以確定組件耐熱斑熱效應的能力。

在溫度較高地區(qū)容易出現由于接地條件差異和電勢差導致的性能衰減。通過PID電致衰減測試，可以研究組件及系統(tǒng)電勢對組件性能衰減的影響。

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

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