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深度磋商光伏组件白色线条(静电纹)形成原因

金螳螂建筑装饰股份通讯 2025-01-26 0

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择要:本文通过剖析光伏组件表面发生白色线条的身分和通过静电放电仿照白色线条的产生过程,谈论白色线条的可能产生缘故原由和避免办法。

背景

深度磋商光伏组件白色线条(静电纹)形成原因 深度磋商光伏组件白色线条(静电纹)形成原因 智能科技

光伏组件在生产过程中,偶尔会在电池片的表面涌现白色线条,导致全体组件降级。
有些白色线条,如光伏电池片、玻璃在层压前的机器性损伤,会造成诸如电池片划伤(图1)、玻璃划伤(图2)和玻璃磨损(图3)等白色线条。
这类线条通过肉眼随意马虎辨别,并且在组件层压前就可以被创造,因此生产过程中戒备也比较随意马虎。
而另一种白色线条并非机器损伤造成,外不雅观形式闪电,每每在末端还会开叉、分支(图4)。

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(图片来自网络侵删)

其在层压前没有任何的朕兆,只有在层压后才会被创造。
而且每每换了一批EVA胶膜后,该征象就不再涌现,以是组件厂一样平常会把这个问题归咎于EVA胶膜工厂的生产质量问题。
而EVA胶膜厂由于配方、生产工艺没有任何变动,以是也无从戒备该征象的再次发生。
当涌现组件发生类似质量问题时,组件厂每每哀求EVA胶膜厂收购涌现白线的组件来办理,但实际的缘故原由双方并没有查清。

图1电池片划伤

图2玻璃划伤

图3玻璃磨损

图4静电纹

国外有些公司把此征象称为静电纹,但是否真是静电造成,未见海内有企业实际仿照白色线条的发生过程。
众所周知,EVA树脂是电的不良导体,由于其精良的绝缘性能,被大量的用于电线电缆的绝缘。
同时又由于高VA含量的EVA透明度高,使其能够大量的被用于太阳能光伏组件的封装。
通过近几年技能的不断升级,EVA胶膜的体积电阻率从早期的1013欧姆厘米逐渐提升到了目前的1014到1015欧姆厘米。
EVA胶膜的体积电阻率其是与白线有关?白色线条每每涌现于夏季,其是否和空气的湿度有关?

白色线条的身分剖析

在仿照组件白线发生前,首先对白线发生的部位进行身分剖析。
首先对白线的位置取样。
过程是先毁坏组件,将电池片和EVA胶膜从玻璃上剥离。
对有白线的部位进行取样并封闭在环氧树脂中,在-135℃下切片,用光学显微镜、电子显微镜、能谱剖析、红外光谱等剖析手段检讨是否在白线中含有杂质或者其它非EVA材料。

图5取样

图6制样

用电子显微镜(图7)检讨,在白线的位置没有创造可辨识的杂质。
利用能谱剖析,也没能在白线位置创造任何含有金属元素或者其它身分的无机物(图8)。

图9作红外剖析处的电镜照片

图10图9位置的红外图谱

从红外图谱(图9、图10)看,白线部分的取样只有EVA树脂(NE280PV)和硅(光伏电池片身分)的接管谱,可以解释在取样的白线位置没有其它的有机杂质。

从以上的剖析可以解释,白线部位的身分依然是EVA树脂或者极大部分的身分是EVA树脂,没有或者险些没有无机或者有机的杂质。

EVA胶膜静电实验仿照

在EVA胶膜的生产和裁切过程中会有静电积聚,当电荷数量大时偶尔会以静电电弧的形式放电。
实验室通过静电发生设备产生静电并直接将静电电弧开释到EVA胶膜表面上,以此仿照EVA胶膜表面静电开释的过程和不雅观察静电开释后可能带来的后果。

本实验采取J2310式感应起电机,如图11和图12。
当两个起电盘快速旋转时,在两个放电球部聚拢电性不同的电荷,将EVA胶膜置于个中部,以便仿照放电过程。

在静电开释实验中,首先不雅观察放电后的胶膜表面变革,再以玻璃-EVA胶膜-电池片-EVA胶膜-背板的构造按太阳能光伏组件的常规工艺进行层压,不雅观察其正面的变革。
实验利用的静电电压与实际情形中一样是无法掌握的。
本实验比拟了两个变量,比较其可能对实验结果的影响。

利用三种不同体积电阻率的EVA胶膜,不雅观察体积电阻率是否影响白线的产生;

同一种体积电阻率的EVA胶膜,用不同的相对湿度对其进行处理,不雅观察白线的产生是否有不同。

实验结果如下:

1)静电开释后,在EVA胶膜的表面都没有创造明显的痕迹。
此可能是由于EVA胶膜表面压花后,导致表面发白而无法不雅观察到胶膜表面是否有发白的变革。

2)将EVA胶膜按光伏组件的构造进行层压,创造所有的胶膜都有白色线条涌现。

以上实验的结论是静电以电弧形式开释后都会在层压后的EVA胶膜中创造有白色线条。
是否产生白色线条与EVA胶膜的体积电阻率和所处环境的相对湿度彷佛关系不大。
在本实验的湿度范围和处理韶光范围中,层压后的试样均产生了白色的线条。

白色线条发生机理剖析和戒备

EVA胶膜是电的绝缘体,其和任何绝缘体摩擦后会产生静电。
静电的电压可以达到很高,在积累到一定的程度后,其会以电弧形式直接开释电荷。
静电的开释会在EVA胶膜中瞬间产生短路而导致了瞬间的高温,而高温正是EVA胶膜交联的诱因。
因其在很眇小的范围内可能达到很高的温度而导致EVA胶膜中的过氧化物剧烈反应留下痕迹,或者是EVA树脂被电荷击穿导致类似电缆绝缘层被击穿后留下的树枝状痕迹。
其既可能是在非常眇小范围内发生的剧烈交联,其也可能是过氧化物直接分解,其也可能是EVA树脂被击穿后留下了击穿的痕迹。
总之,该痕迹在组件层压EVA树脂经由融化而变成全透明后,在蓝色或者玄色的电池片上非常明显的显现出来。
这种白色线条明显的特色是形状类似于闪电、有分叉,大小不一。

如果以上剖析的缘故原由精确,要避免EVA胶膜中白色线条的涌现,就要只管即便避免EVA胶膜表面静电的积累。
而EVA胶膜在生产和利用中均会与其它绝缘体打仗而产生静电。

EVA胶膜在生产过程中有两种收卷办法,摩擦收卷和中央收卷。
摩擦收卷利用一个橡胶辊与EVA胶膜同步把EVA胶膜送到纸管芯上。
由于橡胶辊是带电机的主动辊,以是EVA胶膜和橡胶辊是同步的,以是只管该收卷办法的名称中有“摩擦”两个字,实际上EVA胶膜和橡胶辊之间的摩擦并不严重。
其余由于该种收卷办法得到的胶膜收卷比较松,以是已收好的EVA胶膜层与层之间的摩擦也非常少。
另一种收卷办法是中央收卷,其利用一个金属辊芯旋转收卷。
中央收卷的旋转动力来自于金属辊芯,以是EVA胶膜随意马虎越收越紧,EVA胶膜层与层之间发生摩擦而累计静电电荷。
有些中央收卷的设备在金属辊芯前有一个橡胶的展平辊,该辊为被动辊,完备依赖EVA胶膜带动,此处是一个比较随意马虎产生静电的部位。
以上两种办法,从事理上讲,中央收卷更随意马虎产生静电。

在EVA胶膜的裁切过程中,EVA胶膜也随意马虎积累静电。
如果裁切过程中利用了橡胶辊作为过渡的被动辊,其会大量的在EVA胶膜表面产生电荷积累。
同时如果裁切机的平台利用玻璃,此位置也是一个随意马虎电荷积累的场合。
一些构造繁芜的自动裁膜机由于采取了数量不少的橡胶辊作为展平、过渡等目的,其比构造大略的裁膜机更随意马虎在EVA胶膜上引起静电荷的积累。
从事理上讲,利用人工裁切的裁膜平台由于没有或者很少有被动迁徙改变的橡胶过渡辊,其与自动裁切设备比较不随意马虎产生静电电荷积累。

如何避免在EVA胶膜生产和裁切中静电电荷的积累是戒备白色线条涌现的有效方法之一。
海优威通过对生产设备的改进和防止EVA胶膜层与层之间的摩擦而有效的防止了白色线条的涌现。
同时组件厂在EVA胶膜的裁切过程中也应有效的避免胶膜和其它绝缘部件的摩擦。

结束语

由于白色线条严重影响光伏组件外不雅观,降落了组件品质而导致报废或者降级,因此在EVA胶膜的制造和裁切过程中应只管即便避免静电的积累。
如只管即便利用摩擦收卷装置、只管即便不该用橡胶展平辊(或者在展平辊后再增加一个金属辊以开释电荷)、裁切机上只管即便少用、不用橡胶辊等。

由于光伏组件白色线条的发生可能还有更多的影响成分,本文未阐明所有的疑问,比如夏天更随意马虎发生白色线条、白色线条的发生是无规律的等等,因此有关白色线条产生的缘故原由还须要进一步研究和剖析。

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