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PIBerlin同时针对上述三类组件进行了功率损失测试,以判断蜗牛纹对组件功率衰减方面的影响,测试结果如下表:
结果表明,低隐裂率以及无隐裂的蜗牛纹组件,其组件功率都会出现一定幅度的衰减----如6.5%的衰减;而隐裂率高的蜗牛纹组件,其功率衰减甚至会达到19%。由此可见,组件出现蜗牛纹对于其功率及发电性能是有明显影响的。
那么,我们就需要分析一下组件用的EVA封装胶膜的性能与产生蜗牛纹之间的联系。
EVA树脂的正式名称为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,光伏组件用的EVA中的醋酸乙烯酯含量通常在28-33%。酯作为一种常见的化学键有一个最基本的性能,在有水的情况下会分解成酸和醇。
在光伏组件中慢慢积累的醋酸就变成了大部分光伏组件质量问题的重要诱因。日本Chemitox实验室将电池片浸泡在一定浓度的稀醋酸溶液中观察银栅线的变化,发现醋酸可以逐步将电池片表面的银栅线腐蚀变窄。而随着银栅线的变窄,组件的发电效率逐渐下降。目前大部分组件厂自行模拟的蜗牛纹实验采用暴晒实验,将正负极用二极管连接,实验周期很少有超过一年的。而使用快速模拟的测试会使在85%湿度85℃环境下用外接电压或电流的方法模拟实际发电时的测试,也很少有超过1个月的。这些实验是否能真正说明实际问题,尚无定论,而醋酸腐蚀银线最终会导致光伏电池发电效率下降是一个确定的现象。
EVA树脂中是否产生产生醋酸和生产方式、配方有很大的关系。EVA在加工过程中易降解,所以加工方式要尽量做到缓慢。如下图,挤出过程中的螺杆挤出机挤出过程十分重要,如果发生EVA树脂的降解就会发生在这个阶段。
一些EVA胶膜制造商成为了从成本考虑使用挤出量大的双螺杆挤出机并使用计量泵控制挤出量,挤出机中剪切大容易有死角,是非常冒险的做法。而另一些工厂使用小车拉大马的方式,单螺杆挤出机匹配过小,挤出时的转速过高,导致EVA树脂受到的剪切过大,也是容易造成EVA降解的原因之一。比较合理的做法是使用大直径的单螺杆挤出机,低转速加工,使EVA树脂均匀的受热融化,整个过程尽量少的受到剪切。EVA本身的配方也是非常重要,如何降低EVA胶膜在使用中产生酸的速度也是技术关键之一。单纯提高电阻率只是表面现象。由于PID衰减与EVA胶膜中的酸含量也有密切的关系,所以PID表现优异的EVA胶膜同样在抗蜗牛纹方面也会表现优异。
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