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目前光伏組件的封裝形式主要有玻璃-EVA-背板封裝和玻璃-PVB-玻璃兩種形式。本文分別對兩種膠膜的特性進(jìn)行了闡述，并總結(jié)了生產(chǎn)使用過程中應(yīng)注意的問題。

我國76%的國土光照充沛，光能資源分布較為均勻，應(yīng)用技術(shù)成熟，安全可靠。光伏產(chǎn)業(yè)是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的迅猛發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)，其中晶體硅太陽電池組件主要應(yīng)用于大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電、離網(wǎng)電站、BIPV光伏建筑一體化等，其封裝膠膜主要有EVA和PVB。兩種材料不同成份組成使得存在不同的特性和使用要求。

1、組件結(jié)構(gòu)

1.1常規(guī)組件的結(jié)構(gòu)

玻璃—EVA-電池片-EVA-背板-邊框

1.2BIPV組件的結(jié)構(gòu)

鋼玻璃(超白)-PVB-電池片-PVB-鋼化玻璃(普通)

2、EVA膠膜

2.1簡介

EVA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(xué)特性等方面具有優(yōu)越性，使得它被越來越廣泛的應(yīng)用于電流組件以及各種光學(xué)產(chǎn)品。

2.2EVA的特性

2.2.1分子組成

EVA的性能主要取決于分子量(用熔融指數(shù)MI表示)和醋酸乙烯脂(以VA表示)的含量。當(dāng)MI一定時(shí)，VA的彈性、柔軟性、粘結(jié)性、相溶性和透明性提高，VA的含量降低，則接近聚乙烯的性能。當(dāng)VA含量一定時(shí)，MI降低則軟化點(diǎn)下降，而加工性和表面光澤改善，但是強(qiáng)度降低，分子量增大，可提高耐沖擊性和應(yīng)力開裂性。

2.2.2交聯(lián)特性

通過采取化學(xué)交聯(lián)的方式對EVA進(jìn)行改性，其方法就是在EVA中添加有機(jī)過氧化物交聯(lián)劑，當(dāng)EVA加熱到一定溫度時(shí)，交聯(lián)劑分解產(chǎn)生自由基，引發(fā)EVA分子之間的結(jié)合，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致EVA膠層交聯(lián)固化，當(dāng)交聯(lián)度達(dá)到60%以上時(shí)能承受大氣的變化，不再發(fā)生熱脹冷縮。

2.2.3交聯(lián)測試原理

將EVA樣品裝入120目不銹鋼絲網(wǎng)袋內(nèi)，置沸騰二甲苯中萃取。未經(jīng)交聯(lián)的EVA，在二甲苯沸騰液中，樣品迅速全部熔溶到二甲苯中，故交聯(lián)度為0。而交聯(lián)EVA，在萃取操作結(jié)束后，還能清楚觀察到不銹鋼絲網(wǎng)袋中殘留有亮晶的試樣，該殘留試樣量與試樣總量之比即為交聯(lián)度。

2.3交聯(lián)度對光伏組件的影響

不同的溫度對EVA的交聯(lián)度有比較大的影響，EVA的交聯(lián)度直接影響到組件的性能以及使用壽命。在熔融狀態(tài)下，EVA與晶體硅太陽電池片，玻璃，TPT產(chǎn)生粘合，在這過程中既有物理也有化學(xué)的鍵合。未經(jīng)改性的EVA透明，柔軟，有熱熔粘合性，熔融溫度低，熔融流動(dòng)性好。但是其耐熱性較差，易延伸而低彈性，內(nèi)聚強(qiáng)度低而抗蠕變性差，易產(chǎn)生熱脹冷縮導(dǎo)致晶片碎裂，使得粘接脫層。

2.4EVA膠膜作用與使用注意事項(xiàng)

封裝電池片，防止外界環(huán)境對電池片的電性能造成影響;增強(qiáng)組件的透光性;將電池片，鋼化玻璃，TPT粘接在一起，具有一定的粘接強(qiáng)度;具有吸水性;不能長期暴露在空氣中，否則會(huì)使膠膜的性能下降;膠膜開封后盡快用完，沒有用完者應(yīng)按照原樣包裝好;層壓過程中，溫度不能超過160°C;要求在恒溫間內(nèi)使用此膠膜;避免與水、油、有機(jī)溶劑、和其他化學(xué)物品接觸;為了能夠緩沖電池片和排盡空氣，EVA膠膜的壓花面應(yīng)對著電池片。

3、PVB膠膜

3.1簡介

PVB膠膜又叫PVB Film，PVB膠片，PVB薄膜，PVB中間膜等，英文名稱為：PolyVinyl ButyralFilm，化學(xué)名是：聚乙烯醇縮丁醛薄膜。其本質(zhì)是一種熱塑性樹脂膜，是由PVB樹脂加增塑劑生產(chǎn)而成。由于是塑性樹脂生產(chǎn)而成，它具有可回收利用加工，重復(fù)使用的特點(diǎn)。

3.2粘接機(jī)理

玻璃中的SIOH和膠片小的COH基之間的氫鍵形成粘結(jié)力，膠片小的鉀離子從玻璃中置換出氫，從而控制了粘結(jié)力水與COH基爭奪和SIOH的結(jié)合。

3.3PVB使用過程中的注意事項(xiàng)

3.3.1玻璃洗滌。為了消除玻璃表面的灰塵、污垢、油膩和臟物，應(yīng)仔細(xì)洗滌玻璃。玻璃清洗機(jī)使用的水必須通過潔凈處理，按嚴(yán)格要求是使用離子軟化水。沖洗用水的質(zhì)量對于夾層玻璃的粘結(jié)強(qiáng)度有很大影響，特別是清洗水的鹽度影響玻璃和PVB膠片之間的粘結(jié)的最終質(zhì)量。清洗后的玻璃烘干并放置到室溫后方可使用。

3.3.2PVB膠片的準(zhǔn)備。必須根據(jù)玻璃的規(guī)格、留邊的尺寸和膠片經(jīng)處理后的收縮量合理地切裁膠片，以補(bǔ)償熱壓過程中膠片尺寸的收縮。

3.3.3注意存儲(chǔ)環(huán)境。冷藏膜應(yīng)保存在干燥，溫度低于10℃的環(huán)境中，存放日期為6個(gè)月。膠片拆封后，未使用的膠片應(yīng)保存在溫度低于10℃的干燥環(huán)境存放時(shí)間不多于5天，應(yīng)防止水淋和浸泡。

常溫膜(襯隔離膜)應(yīng)保存在干燥、常溫的環(huán)境內(nèi)。存放日期為24個(gè)月。膠片拆封后，未使用的膠片應(yīng)保存在溫度低于20℃的干燥環(huán)境中，如仍保持襯有隔離膜，存放時(shí)間不多于30天，如已去除隔離膜，應(yīng)保存在溫度低于10℃的干燥環(huán)境中，存放時(shí)間不多于5天。應(yīng)防止水淋和浸泡。

4、PVB與EVA的比較

EVA屬于熱固性樹脂，有交聯(lián)反應(yīng);PVB屬熱塑性樹脂，具有可重復(fù)加工性，無交聯(lián)反應(yīng);國內(nèi)玻璃幕墻規(guī)范明確提出“應(yīng)用PVB”的規(guī)定，BIPV光伏組件采用PVB代替EVA制作能達(dá)到更長的使用壽命;PVB有很強(qiáng)的粘接性能，安全性高于EVA膜;EVA的配方較多，封裝工藝不好控制;PVB膜的配方簡單，品質(zhì)控制穩(wěn)定，保質(zhì)期長;PVB膜流動(dòng)性要差，可以防止加工過程中膠膜流溢情況發(fā)生。

5、結(jié)論

以上對EVA和PVB兩種膠膜進(jìn)行了特性總結(jié)與比較，并提出使用時(shí)應(yīng)注意的問題，可以有效指導(dǎo)生產(chǎn)。隨著光伏行業(yè)的快速發(fā)展，對組件封裝材料有待深入研究。 

原標(biāo)題：光伏組件封裝膠膜的種類及特性研究