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光伏组件密封胶应用介绍及标准

2013-11-21 14:42| 发布者: echo| 查看: 5080| 评论: 0|原作者: 郑妙生等|来自: 中国光伏测试网

摘要: 摘要:本文叙述了胶粘剂在太阳电池组件制造中的应用,着重介绍太阳电池组件用胶应具备的性能,并探讨太阳电池组件制造中涉及粘接和密封的需求及当前国际标准对太阳电池组件有关胶粘剂要求的解读。 近年来,世界性的 ...
       根据10.13条规定,太阳电池组件需要进行85℃、85%RH老化试验,因此胶粘剂应具有良好的耐湿热老化性能,并保持良好的电绝缘性能。
       根据10.15条规定,要求太阳电池组件浸入一定的水溶液中,其绝缘电阻不应低于400MΩ(组件面积小于0.1m2)或40MΩ·m2(组件面积大于0.1m2),因此胶粘剂应具有良好耐湿性及湿漏电性能。
       根据10.16、10.17条规定,太阳电池组件在85℃、85%RH老化试验以后进行机械载荷和冰雹冲击试验,因此胶粘剂在湿热老化以后仍然具有良好的粘接性能和变形能力。
       2.IEC61730-1对太阳电池组件用胶的要求
       根据5.2条规定,用作带电部件外壳的胶粘剂应满足以下的要求:5-V阻燃等级;浸水试验(IEC60095-1-1)以后仍然保持5-V阻燃等级;如暴露在太阳下使用的,耐紫外老化试验以后满足ANSI/UL746-C中的规定(阻燃级别保持5-V,机械性能保持50%);灼热丝点燃试验大于30s。 根据5.3条规定,用作带电部件支撑的胶粘剂应满足以下的要求:具有HB、V-2、V-1和V-0的阻燃级别,并至少达到表3相应的大电流起弧等级;系统电压小于600V时,相比电痕化指数(CTI)至少达到250V;系统电压在601~1500V之间,按照ASTMD2303中时间-弧闪测试法在2.5KV下所测的斜板弧闪标定达到1h;如暴露在太阳光下使用,耐紫外老化试验以后满足ANSI/UL746-C中的规定(阻燃级别保持5-V,机械性能保持50%)。


       3.IEC61730-2对太阳电池组件用胶的要求
       根据10.6条规定,导电部分和边框或暴露的外表面应具有良好的绝缘性能,这个测试不但要在未老化以前进行,还要在各项老化验以后进行,因此胶粘剂在各项耐老化试验以后 还应具有良好的电绝缘性能。
       根据10.7条规定,太阳电池组件需进行温度测试试验,在测试过程中,各部位的温度需比材料的RTI值小20℃,并不能使材料发生蠕变、扭曲、松弛、碳化或相似的损害,因此胶粘剂应具有较好的耐温性能。
       根据10.8条规定,太阳电池组件需进行火焰试验,因此胶粘剂应具有一定的阻燃性。
       根据10.9条规定,当通过电池板的反向电流为太阳电池组件保险丝额定电流的135%时,接触到电池板的粗棉布或是薄纸(棉纸)不应该发生燃烧或者碳化及电池板本身也不应该发生燃烧,因此胶粘剂应具有比较高的燃点和良好的耐温性能。
       根据10.10条规定,太阳电池组件需要进行撞击试验,因此胶粘剂应具有较好的粘接性能和变形能力。
       4.UL1703对太阳电池组件用胶的要求
       根据7.1条的规定,对作为会受到火或电冲击情况下的包封用的胶粘剂应满足UL746C中关于阻燃性、紫外照射、浸水、灼热丝点燃的规定的要求。
       根据7.1条的规定,对作为会受到火或电冲击的支撑或绝缘用胶粘剂应满足以下要求:具有HB、V-2、V-1和V-0的阻燃级别,并至少达到表3相应的大电流起弧等级;系统电压小于600V时,相比电痕化指数(CTI)至少达到250V;系统电压在601~1500V之间,按照ASTMD2303中时间-弧闪测试法在2.5KV下所测的斜板弧闪标定达到1h;如暴露在太阳光下使用,耐紫外老化试验以后满足ANSI/UL746-C中的规定。
       根据第19条的规定,太阳电池组件在温度测试过程中,各部分的温度需比材料的RTI值小20℃,并不能使材料发生蠕变、扭曲、松弛、碳化或相似的损害,因此胶粘剂应具有较好的耐温性能。
       根据第21和26条规定,太阳电池组件需测试漏电电流和绝缘体耐压试验,绝缘材料之间的漏电流需小于50µA,这个测试还需要在喷淋试验、冷热循环、湿冻循环试验以后进行,因此胶粘剂应具有良好的耐老化性能和电绝缘性能。
       根据第22条规定,导线或电缆应能在结构的任何方向承受89N力的作用达1分钟,因此需要胶粘剂具有较好的粘接性能和抗撕裂性能。
       根据第23条规定,太阳电池组件在使用过程中、电池板任何端点在承受以下力(直径12.7mm钢棒施加的89N的力的作用,钢棒末端的半径为12.7mm;直径1.6mm的钢棒施加的17.8N的力的作用,钢棒末端的半径为1.6mm)的作用达1分钟后,不能发生火灾、电击和伤害他人的危险,因此胶粘剂应具有较好的弹性变形能力。
       根据第27条规定,要求太阳电池组件浸入一定的水溶液中,其绝缘电阻不应低于400MΩ(组件面积小于0.1m2)或40MΩ·m2(组件面积大于0.1m2),因此胶粘剂应具有良好耐湿性及湿漏电性能。
       根据第28条规定,当通过电池板的反向电流为太阳电池组件保险丝额定电流的135%时,接触到电池板的粗棉布或是薄纸(棉纸)不应该出现火焰或者碳化;电池板本身也不应该出现持续15秒钟或者更长时间的火焰,因此胶粘剂应具有比较高的燃点和良好的耐温性能。
       根据第31条规定,太阳电池组件需进行火焰试验,因此胶粘剂应具有一定的阻燃性或较小的火焰蔓延速度。 
       根据第33、35、36、37条规定,太阳电池组件需要进行喷淋试验、冷热循环试验、湿冻循环试验和大气腐蚀试验,因此胶粘剂应具有较好的耐水性能、耐老化性能和耐候性能。
       根据第41条规定,太阳电池组件需要进行机械载荷试验,因此需要胶粘剂具有较好的粘接性能和变形能力。
       根据第42条规定,从背板上分离接线盒的拉力应不小于155.7N或接线盒重量的4倍,这个试验还需要在冷热循环试验、湿冻循环试验试验以后,因此需要胶粘剂具有较好的粘接性能和良好的耐老化性能。
       四、小结
       综上所述,胶粘剂在太阳电池组件的粘接和密封中起着极其重要的作用,已成为太阳电池组件制造过程中必不可少的“成员”之一。随着太阳电池组件产业的迅速发展,对胶粘剂的性能提出诸多严格的要求,尤其是电绝缘性能、阻燃性能和耐老化性能,目前市场上能符合要求的胶粘剂品种寥寥无几,这就要求我们加大科研力度,不断推出高性能的胶粘剂品种,才能满足太阳电池组件产业的高速发展要求。

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