摘要： 太阳能电池组件是光伏发电系统中的关键器件，决定着整个系统中光伏发电的效率及成本。对于晶体硅太阳能电池组件而言，如何提高组件耐久性及降低由于组件封装导致的功率损失是整个行业的一个研究重点。文章重点研究如何选择、使用不同封装材料，从而降低组件封装损失及提高组件耐久性。 目前世界上广泛应用的光伏组件，绝大部分采用钢 化玻璃、EVA、晶体硅太阳能电池、背板来进行封装。随着光伏市场竞争的加剧，各组件制造商均将提高单位面积电池组件的输出功率及提高组件的耐久性能作为重要的研究方向。降低组件的封装损失有以下几种方法：提高玻璃、EVA的透光率；合理优化电池片排布的间隙；提高背 板对光线的反射率；合理优化焊带、 汇流带的长度及横截面积。提高组件的耐久性能有以下几种方法：选用耐候性 更强的背板、 EVA/TP等封装材料；相对提高组件的交联度；提高组件的焊接质量。本文主要研究TP封装材料对晶体硅太阳能电池组件的封装损失及耐久性的影响。 1TP及EVA的特性分析、对比 TP即聚烯烃材料，它的结构如图1所示，EVA是乙烯与醋酸乙烯脂的共聚物，它的结构如图2所示。 TP与EVA对组件性能比较：
①EVA封装成组件后长时间在户外环境中工作将释放一定的酸气和水，TP封装成组件后长时间在户外环境中工作不会释放酸气。 ②EVA封装成组件后长期在高温高湿的条件下，水汽会不断地透过EVA而到达电池面，从而对电池进行破坏，而TP材料封装成组件后透水率极低。 ③EVA封装过程中经过高温将进行化学反应，EVA在交联剂的作用下会发生交联反应，而TP封装过程发生的是物理变化并不交联。 选取一家生产TP封装材料的厂家对性能参数测试结果如表1所示，透光率曲线如图3所示。
高分子材料随着温度的变化有三种形态，分别是熔融态、高弹态、玻璃态，三种状态的硬度是逐渐加强的。在熔融态与高弹态交界处有一个熔融温度Tm，在高弹态与玻璃态交界处有一个玻璃化转变温度Tg。TP材料属于热 固性的聚烯烃材料，我们组件封装完成后应用的是材料的高弹态。(理论工作温度是Tg与Tm之间)TP的熔融温 度Tm=60℃， 玻璃态转化温度Tg=0℃以下。N型组件在户外工作时很容易达到60℃以上，因此存在组件中部分电池发生热斑时此处的TP温度会出现部分熔化，当温度降低时，此处的TP又会重新结晶。 |
