太阳能光伏组件封装EVA胶膜

 

关于太阳能光伏组件封装EVA胶膜的介绍

EVA是太阳能组件生产过程中最关键的封装材料之一，它把电池片上铺下盖封在中间，起到保护电池片的作用；EVA在融化之后具有很高的透光率，可以提高光线的入射率，提高组件的输出功率；另外在组件生产过程中，层压是关键环节，而层压机的参数设置基本上是围绕着EVA的特性设置的，因此EVA对于组件生产至关重要。

 

1、成分

EVA的主要成分为乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物，外加各种添加剂如交联剂、增稠剂、抗氧化剂、光稳定剂等等。

 

1）交联剂——交联剂添加的多，交联度高，但过多易老化，易黄变。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。

 

2）VA含量——分子量（融指）一定，VA含量越高，EVA的弹性，耐冲击性、柔软性、耐应力开裂性、耐气候性、粘结性、相容性、热密封性、可焊性、辐射交联性、透明性、光泽度、密度等提高，而强度、硬度、融熔点耐化学性、屈伸应力，热变性、隔离性等降低。

 

3）融熔指数（M1）——VA含量一定，融指越高，融体的流动性增加，融体的粘度，韧性抗拉强度、耐应力开裂性等则降低。

 

注：乙烯和醋酸乙烯酯溶于二甲苯，而在交联固化后不溶于二甲苯。这种特性是EVA交联度实验的理论依据，可以用来测试层压后的EVA的交联度。

 

 

2、特性

EVA具有优良的柔韧性、耐冲击性、弹性、光学透明性、低温绕曲性、粘着性、耐环境应力开裂性、耐候性、耐腐蚀性、热密封性以及电性能等。　　　　

EVA是一种热熔胶，即在常温下，EVA是固体，没有粘性，透光性差。当把 EVA加热到一定温度时，EVA会熔化粘结在与它接触的物体上。用于太阳电池封装的EVA是专门设计的热固性热熔胶，即在加热熔融的同时会发生交联反应。当温度较低时，交联反应发生的速度很缓慢，完成固化所需要的时间较长，反之需要的时间就比较短。因此要选择适宜的层压温度，使 EVA在熔融中获得流动性，同时发生固化反应。随着反应的进行，交联度增加，EVA失去流动性，起到封装的作用。在各温度下的表现为：

·熔融温度(70-80℃)。此时EVA受热融化，流动性好，是抽真空的最佳时间

·固化温度下，此时EVA所含交联剂产生自由基，EVA分子间发生交联，产生三维网状结构，流动性变差，粘度变高。这个温度适合对组件进行层压，使其结构更紧密，与玻璃、背板的粘结度更高。

·固化温度。此时交联剂分解出气体，容易使组件产生气泡，同时EVA交联度下降，容易硫化变黄，产生收缩。

 

3、存放

1） EVA胶膜的吸附能力强，在使用过程中，要注意防潮防尘，避免与带色物体接触。

·若吸潮，会影响 EVA和玻璃及背板的粘接强度，并且其中的水份会随着温度升高气化，会产生气泡。

·若吸尘，必定影响组件的透光率，并且会导致EVA与玻璃、背板的粘结度下降，甚至会伴随气泡产生。

·若和带色、不洁的物体接触，易被污染。　　

 

2）不要将脱去外包装的整卷胶膜暴露在空气中，分切成片的胶膜如不能当日用完，应遮盖紧密。

 

3）存放环境为温度低于30度，湿度低于60%。正欣产品Z1261胶膜最佳使用时间为6个月内。

 

4、与EVA有关的质量问题

1）气泡或缺胶。

　　·层压温度过高，交联剂分解出气体，致使交联度降低并产生气泡

　　·EVA吸潮，影响交联度，水汽。

 

2）背板突起

　　·EVA收缩（真空时间过长，或层压温度过高）

 

3）电池片移位或碎裂

　　·下压速度过快，压力差过大。

　　·EVA收缩。

　　·组件内有异物。

 

4）变黄

　　·层压温度过高。

　　·层压时间过长。
   ·在相同的试验测试环境下，正欣公司产品可以经过双90湿热老化试验2000小时后，黄变指数小于3.

 

5、与EVA有关的实验

1）交联度实验

EVA之所以能将电池片、玻璃、背板通过层压形成一个整体，就是因为EVA中含有交联剂，在一定温度下发生反应，能将其他材料粘结在一起。为了检验层压之后组件各材料之间的粘结强度，或者检验某品牌EVA交联度是否合格，通常要进行EVA交联度实验。

·原理：EVA类胶粘剂,在应用工艺中由于加热粘接固化,部分EVA交联成凝胶。未交联的EVA完全溶于二甲苯溶液，而交联之后的EVA几乎不溶。

·方法：在140℃温度下，用二甲苯溶剂萃取EVA样品5小时左右，秤取交联前后的质量，从而得以进行交联度的测定。

·标准：EVA的交联度一般在70%-90%之间为合格。

 

2）收缩率实验

·原理：EVA胶膜在高于熔融温度下，受热融化，外形尺寸发生改变。

·方法：层压机温度设定为120℃，将EVA裁成100mm(横向)*200mm（纵向）大小，放在玻璃绒面上同玻璃一起在层压机上加热3-5分钟，取下，冷却，测量其尺寸，取最小值计算收缩率。

·标准：纵向(MD)＜4%；横向(TD)＜2%。

 

6、注意事项

1）由于原材料、辅料、配方、工艺流程、工艺设备、生产环境等各厂家不同，所以不同厂家的EVA胶膜在产品质量上差距较大。在层压参数的设置上也差别较大，其中层压温度的设置最为关键，温度太高，交联固化快，生产效率高，但易产生气泡，缺胶、位移等问题，温度太低，交联度不好，粘结强度也受影响，生产效率太低，但出现气泡、缺胶、位移、凸点等的机率会小一些。

 

2）EVA与玻璃的有利结合可以增加光源的通透性，有利于组件功率增加，但平板玻璃的粘接强度并不十分满意，不如绒面超白玻璃。

 

3）EVA和背板及密封胶存有匹配性问题。由于各厂家EVA胶膜的化学成份不完全一致，各背板厂家的表层化学成分也不尽相同，有可能在层压时产生粘接强度低下等意外，当然也不排除层压参数的设置不合理等问题。

 

4）层压好的组件，最好待温度降至80°C以下时再掀开高温布。

 

5）层压时多放一层高温布有利于抽真空（相对延长了焦烧时间）。

 

6）组件在削边时要注意力度和用力方向，否则容易造成边角脱层，特别是四个拐角处。

 

7）EVA胶膜使用时一定要注意纵横向，横向一般收缩率都很小，可忽略不计;纵向收缩率大一些，好的胶膜一般控制在5%以内。使用时纵向与焊好的电池串同向，否则易移位，若胶膜收缩率过大，容易引起凸点、移位等。

 

8）请勿用手直接接触EVA胶膜，亦勿用力拉扯，以免影响使用效果。

 

9）每卷胶膜打开包装使用时，建议将最上层的一圈裁掉丢弃，最末端贴近卷心纸筒的一层也不建议使用。