機(jī)硅膠在太陽(yáng)能光伏組件領(lǐng)域的應(yīng)用_圖文

1、雨晶硅太陽(yáng)電池技術(shù)及測(cè)試技術(shù)論壇論文選摘有機(jī)硅膠在太陽(yáng)能光伏組件領(lǐng)域的應(yīng)用陶小樂(lè)高建軍鄭期瑞鄭蘇秦姜鑫（杭州之江有機(jī)硅化工有限公司，浙江杭州，）摘要：本文綜述了太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以及光伏組件在電站和建筑上的應(yīng)用，分析了有機(jī)硅密封膠在光伏組件上的應(yīng)用現(xiàn)狀，包括脫醇類型，脫酮肟類型的粘接膠以及雙組份加成類型的灌封膠，分析了相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用于太陽(yáng)能行業(yè)需要的戶外性能要求，機(jī)械性能要求，施工性能要求，比較了市場(chǎng)上的同類產(chǎn)品和性能參數(shù)。同時(shí)，對(duì)于太陽(yáng)能行業(yè)用有機(jī)硅膠的測(cè)試要求，組件認(rèn)證，以及管理體系認(rèn)證進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：有機(jī)硅密封膠，太陽(yáng)能，光伏組件從全球看，每一次經(jīng)濟(jì)危機(jī)之后孕育著新的科技革命，這一

2、次也毫不例外，只是這一次的科技革命似乎是落在新能源革命上。太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、核聚變能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出?lái)的生物燃料和氫所產(chǎn)生的能量都是新能源，相對(duì)于傳統(tǒng)能源，新能源普遍具有污染少、儲(chǔ)量大的特點(diǎn)，對(duì)于解決當(dāng)今世界嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題和資源（特別是化石能源）枯竭問(wèn)題具有重要意義。而太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)以光伏和光熱產(chǎn)業(yè)兩大方向?yàn)榛A(chǔ)，這場(chǎng)太陽(yáng)革命正在向縱深發(fā)展。當(dāng)前各發(fā)達(dá)國(guó)家都在努力發(fā)展光伏發(fā)電項(xiàng)目，歐洲的百萬(wàn)屋頂計(jì)劃，美國(guó)的光伏建筑計(jì)劃，日本的陽(yáng)光屋頂計(jì)劃等等，我國(guó)政府也相繼出臺(tái)了可再生能源法、國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃綱要（年）（國(guó)發(fā)【號(hào)）、可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃）（發(fā)改能源【

3、號(hào)）和可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金管理辦法（財(cái)建【號(hào)），金太陽(yáng)示范工程財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法等一系列法規(guī)，進(jìn)一步促進(jìn)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和規(guī)?；l(fā)展，培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。美國(guó)迄今最大的太陽(yáng)能發(fā)電站德索托下一代太陽(yáng)能中心（）于月日正式投入使用，耗資億美元建造，計(jì)劃為大約戶家庭和企業(yè)供電。據(jù)悉，德索托下一代太陽(yáng)能中心的發(fā)電量?jī)H占佛羅里達(dá)電力及照明公司（公司為萬(wàn)多用戶供電）總發(fā)電量的極少部分，盡管如此，兆瓦仍是美國(guó)第二大太陽(yáng)能發(fā)電站的近兩倍。年月日，美國(guó)公司（簡(jiǎn)稱第一太陽(yáng)能，薄膜組件）宣布將在中國(guó)內(nèi)蒙古建設(shè)一座擁有千兆瓦發(fā)電能力的光伏發(fā)電廠，這是第一太陽(yáng)能全球最大的光伏組件生產(chǎn)商首次登陸中國(guó)。據(jù)西班牙世

4、界報(bào)報(bào)道，西班牙公司在葡萄牙建造的一座太陽(yáng)能光伏電站近日投入使用，其總裝機(jī)容量達(dá)兆瓦，是目前世界上最大的太陽(yáng)能光伏電站。據(jù)報(bào)道說(shuō)，該電站位于葡萄牙南部的阿馬雷萊雅地區(qū)，其發(fā)電能力能滿足萬(wàn)多戶葡萄牙家庭的日常用電需求，相當(dāng)于每年可以減少萬(wàn)噸二氧化碳排放。有機(jī)硅密封膠和灌封膠在這場(chǎng)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的巨大膨脹中，也得到了迅猛發(fā)展，其主要的應(yīng)用領(lǐng)域是太陽(yáng)能光伏組件框架和背板接線盒的粘接密封部位，灌封膠的主要應(yīng)用是接線盒灌封。年月，道康寧公司宣布在韓國(guó)鎮(zhèn)川設(shè)立全球第二個(gè)太陽(yáng)能解決方案應(yīng)用中心，通過(guò)該應(yīng)用中心，工程師和研究人員可以與客戶合作，對(duì)太陽(yáng)能組件的材料方案進(jìn)行開(kāi)發(fā)、評(píng)估及試驗(yàn)。在年，道康寧公司已在美

5、國(guó)密歇根州設(shè)立了全球第一個(gè)太陽(yáng)能解決方案應(yīng)用中心。道康寧公司太陽(yáng)能光伏解決方案為整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈提供材料與服務(wù)，從用于硅棒硅錠生產(chǎn)的硅材料，到用于太陽(yáng)能組件裝配的一系列材料。其他例如，等公司均有太陽(yáng)能材料工程應(yīng)用中心的成立。太陽(yáng)能光伏組件框架和背板接線盒的粘接密封領(lǐng)域的技術(shù)要求和應(yīng)用產(chǎn)品太陽(yáng)能光伏組件的構(gòu)造對(duì)于光伏組件，目前大致可以分為非聚光的平板太陽(yáng)電池組件、聚光光伏發(fā)電組件和薄膜電池組件等三類。而光伏組件用電池可以分為晶體硅電池（包括：?jiǎn)尉Ч桦姵睾投嗑Ч桦姵兀⒈∧る姵兀òǎ悍蔷Ч桦姵睾秃辖鸨∧る姵兀?。其中晶體硅電池封裝結(jié)構(gòu)：玻璃電池。非晶硅電池封裝結(jié)構(gòu)：玻璃（該透明導(dǎo)電玻璃，目前只有日本

6、廠家能生產(chǎn)）薄膜電池耗材按計(jì)算：玻璃。年中國(guó)多晶硅產(chǎn)量，硅錠硅片產(chǎn)量，太陽(yáng)電池產(chǎn)量，光伏組件。每電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)多晶硅材料硅錠硅片太陽(yáng)電池光伏組件合并國(guó)內(nèi)成本（美元）占成本（）國(guó)外成本（美元）占成本（）國(guó)內(nèi)成本國(guó)外成本國(guó)內(nèi)成本一國(guó)外成本（美元光伏組件在建筑上的應(yīng)用中國(guó)住房與建設(shè)部，中國(guó)幕墻協(xié)會(huì)等多家機(jī)構(gòu)已經(jīng)在不斷推動(dòng)光伏組件與建筑的結(jié)合，在建筑上應(yīng)用的部位有光伏屋頂：利用原有建筑和標(biāo)準(zhǔn)光伏組件，實(shí)現(xiàn)發(fā)電；光伏幕墻：利用標(biāo)準(zhǔn)組件或雙玻璃組件，實(shí)現(xiàn)發(fā)電；光伏建筑構(gòu)件：光伏電池與建筑材料結(jié)合，成為建筑構(gòu)件。光伏與建筑結(jié)合方式分為附著式（）和鑲嵌式（），前者施工簡(jiǎn)單，當(dāng)前常用方式，適用已有建筑；后者施工復(fù)

7、雜，適用新建筑，未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。光伏組件在大型電站的應(yīng)用太陽(yáng)能光伏電站，即指通過(guò)太陽(yáng)能電池組件方陣，將太陽(yáng)能輻射能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電站。太陽(yáng)能光伏電站按照運(yùn)行方式可分為獨(dú)立太陽(yáng)能光伏電站和并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏電站。未與公共電網(wǎng)相聯(lián)接獨(dú)立供電的太陽(yáng)能光伏電站稱為離網(wǎng)光伏電站。主要應(yīng)用于遠(yuǎn)離公共電網(wǎng)的無(wú)電地區(qū)和一些特殊場(chǎng)所，如為邊遠(yuǎn)偏僻農(nóng)村、牧區(qū)、海島、高原、沙漠的農(nóng)牧漁民提供照明、看電視、聽(tīng)廣播等基本的生活用電，為通信中繼站、沿海與揶航標(biāo)、輸油輸氣管道陰極保護(hù)、氣象電站、公路道班以及邊防哨所等特殊處所提供電源。獨(dú)立系統(tǒng)由太陽(yáng)電池方陣、系統(tǒng)控制器、蓄電池組、直流交流逆變器等組成。與公共電網(wǎng)相聯(lián)接且共同承擔(dān)供

8、電任務(wù)的太陽(yáng)能光伏電站稱為并網(wǎng)光伏電站。它是太陽(yáng)能光伏發(fā)電進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化發(fā)電階段、成為電力工業(yè)組成部分的重要發(fā)展方向，是當(dāng)今世界太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主流趨勢(shì)。并網(wǎng)系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池方陣、系統(tǒng)控制器、并網(wǎng)逆變器等組成。太陽(yáng)能光伏組件框架粘接要求太陽(yáng)能光伏組件用膠從其應(yīng)用環(huán)境來(lái)看，主要是在戶外，必須滿足使用環(huán)境外部地理氣候條件的差異，也就為其性能特點(diǎn)提出了以下要求：良好的耐候能力：能夠耐受高低溫環(huán)境考驗(yàn)，如西部省份，炎熱干燥，如南部省份，高溫潮濕，防潮、抗環(huán)境腐蝕能力；良好的耐紫外線曝曬能力；耐黃變性；良好的粘接能力（在照射，暴雨，大風(fēng)，高低溫環(huán)境）；良好的耐燃燒能力：抗機(jī)械沖擊、熱沖擊、防震

9、能力；從施工應(yīng)用上來(lái)講，除了手動(dòng)打膠外，密封膠必須能與高速表和自動(dòng)點(diǎn)膠設(shè)備組合使用，提高光伏組件的成品效率。市場(chǎng)上應(yīng)用的光伏組件膠主要有脫酮肟和脫醇有機(jī)硅膠兩類，其中脫酮肟以天山的，的等為代表，例如尚德主要應(yīng)用天山的有機(jī)硅膠，其后回天的等也逐漸進(jìn)入了市場(chǎng)，而的是最早采用的脫醇類硅膠，之江公司在應(yīng)用的光伏組件膠上也有脫酮肟和脫醇兩類。兩晶硅太陽(yáng)電池技術(shù)及測(cè)試技術(shù)論壇論文選摘脫醇類性能比較表性能指標(biāo)固回天道康寧道康寧之江光伏組件膠白色膏狀顏色相對(duì)密度（，）白色膏狀白色膏狀白色膏狀化日表干時(shí)間（）完全固化時(shí)間（）固化類型硬度（）單組份脫醇型單組份脫醇型單組份脫醇型單組份脫醇型扯斷伸長(zhǎng)率（）固化后拉伸

10、強(qiáng)度（）體積電阻率（）介電強(qiáng)度（）×××介電常數(shù)（）損耗因子（）阻燃等級(jí)使用溫度范圍（）論文選摘性能指標(biāo)外觀固回天晶硅太電池技術(shù)及測(cè)試技術(shù)論壇¨【脫酮肟類性能比較表道康寧白色膏狀天山之江光伏組件膠白色膏狀白色膏狀白色青狀相對(duì)密化刖度（）表干時(shí)間（）完全固化時(shí)間（）固化類型硬度（）單組分脫酮肟單組分脫酮肟單組分脫酮肟單蛆分脫酮肟±±±抗拉強(qiáng)度（）剪切強(qiáng)度（）扯斷伸長(zhǎng)率（）剝離強(qiáng)度）使用溫度范圍（）體積電阻率（介電強(qiáng)度）介電常數(shù)），×”。×疙戧件商通常需要套材料廠騫提供，或者認(rèn)證菩。其中測(cè)試錄提供絨，也有的僅

11、求提供級(jí)。證書(shū)事實(shí)±是跟伏組件相白勺，密封腔家能夠提供的能是企體幕“，非太能組件所能提供的產(chǎn)品萊茵認(rèn)例如版對(duì)地用晶體硅伏組件進(jìn)行設(shè)計(jì)定和定版是對(duì)光伏蛆件進(jìn)行安全鑒定，第部分結(jié)構(gòu)墨求，第部分測(cè)試求版對(duì)地用薄膜伏組進(jìn)行設(shè)計(jì)鑒定和。有有機(jī)硅胺的產(chǎn)應(yīng)月到組件±，該組件獲得認(rèn)，日以說(shuō)密封肢產(chǎn)質(zhì)量是過(guò)的但并非是密封脞產(chǎn)認(rèn)書(shū)。接媾疆封帕拄木求和應(yīng)用產(chǎn)品太口能優(yōu)接線盅是介女口電池組件自成陽(yáng)電池方陣和女目能充電控制裝間連接器太能發(fā)電設(shè)備目少的套部件，其灌封性能概述啊瓣：囂：觥氆、豁；帆目§镕：镕月從施應(yīng)月【勺角度講，產(chǎn)品滿伏日忭加的快速±要求目化體§。市場(chǎng)般是脫

12、醇合類，室目化，加成糞是加熱如目，道康寧，±都能提供婁產(chǎn)。（多晶硅太陽(yáng)電池技術(shù)及測(cè)試技術(shù)論壇性能指標(biāo)回天一論文選摘，凡；市場(chǎng)上常用的雙組份有機(jī)硅灌封膠列表如下：各廠家產(chǎn)品之江道康寧之江顏色混合比（重量比）混合后粘度（，固）白色：深灰色：灰色：灰色：化日室溫可操作時(shí)間（，）室溫固化時(shí)間（，）熱固化時(shí)間（）固化機(jī)理密度（。）硬度（邵氏）拉伸強(qiáng)度（）線性熱膨脹系數(shù)（）門(mén)加成型縮合型加成型加成型固導(dǎo)熱系數(shù)（）介電強(qiáng)度（）化后介電常數(shù)（）體積電阻率（）損耗因數(shù)（）阻燃級(jí)別結(jié)論×××一一雖然新興太陽(yáng)能行業(yè)如火如茶。但是也存在多晶硅產(chǎn)能過(guò)剩，光伏組件廠商產(chǎn)能過(guò)剩利潤(rùn)率大幅下降等多種憂患。最近，歐美將焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向中國(guó)太陽(yáng)能的傾銷問(wèn)題，包括全球最大太陽(yáng)能電池制造商德國(guó)（年可能被尚德代替）、美國(guó)等大廠，都已向官方反映，期望當(dāng)?shù)卣苤匾曋袊?guó)低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)于本土業(yè)者的沖擊。德國(guó)太陽(yáng)能電池廠。等業(yè)者聯(lián)合向德國(guó)政府與歐盟進(jìn)行游說(shuō)。認(rèn)為中國(guó)太陽(yáng)能業(yè)者受政府不當(dāng)補(bǔ)貼，并以低價(jià)策略搶進(jìn)其它市場(chǎng)，已經(jīng)是傾銷的行為