Một tấm pin mặt trời hiếm khi bị phá hủy bởi mặt trời cung cấp năng lượng cho nó. Thông thường, lỗi bắt đầu ở các cạnh: đường nối khung, nắp hộp nối, tuyến cáp, vỏ cảm biến. Đây là những điểm mà hai vật liệu khác nhau gặp nhau và là nơi yêu cầu hợp chất liên kết và bịt kín thực hiện công việc mà kính, nhôm và tấm nền polyme không thể thực hiện một mình. Quá trình lắp đặt ngoài trời trải qua sự thay đổi nhiệt độ có thể vượt quá 60 độ C giữa đêm và ngày, hấp thụ bức xạ cực tím trực tiếp trong một thập kỷ trở lên và chịu đựng sự ngưng tụ lặp đi lặp lại, mưa do gió và ở nhiều vùng, phun muối hoặc các chất ô nhiễm công nghiệp.
Chất kết dính đa năng hoặc chất bịt kín cấp độ xây dựng chưa bao giờ được thiết kế cho sự kết hợp của các ứng suất tác động đồng thời và liên tục. Đây là lý do tại sao ngành công nghiệp năng lượng mặt trời đã hội tụ vào một loại vật liệu hẹp hơn, được nhóm lại thành keo silicone và hệ thống keo dán polymer , được chế tạo đặc biệt để liên kết kết cấu và điện ngoài trời. Bài viết này xem xét điểm khác biệt giữa các hợp chất chuyên dụng này với chất bịt kín thông thường, nơi chúng được áp dụng trong cụm bảng điều khiển, cũng như cách người lắp đặt và nhà sản xuất có thể đánh giá chúng trên cơ sở kỹ thuật thay vì tiếp thị.
Hầu hết các chất kết dính thông thường đều được sản xuất để sử dụng trong nhà, có phạm vi nhiệt độ vừa phải và tiếp xúc với độ ẩm trong thời gian ngắn. Khi sử dụng các sản phẩm này trên thiết bị điện ngoài trời, ba kiểu lỗi có xu hướng xuất hiện trong vòng 18 đến 36 tháng sử dụng đầu tiên:
Bởi vì hộp nối chứa các điốt rẽ nhánh và các cực đầu ra dương và âm nên hơi ẩm xâm nhập vào điểm duy nhất này có thể làm hỏng toàn bộ chuỗi bảng chứ không chỉ một mô-đun. Đây là một lý do khiến thông số kỹ thuật về chất bịt kín cho bộ phận này có xu hướng nghiêm ngặt hơn so với hầu hết các bộ phận khác của tổ hợp.
| Yếu tố căng thẳng | Phơi sáng gần đúng |
|---|---|
| Phạm vi nhiệt độ | Âm 40 đến dương 90 độ C |
| tiếp xúc với tia cực tím | Tuổi thọ thiết kế liên tục, 20 đến 30 năm |
| Chu kỳ độ ẩm | Ngưng tụ hàng ngày ở hầu hết các vùng khí hậu |
| Ứng suất cơ học | Tải trọng gió, giãn nở nhiệt, xử lý |
Thuật ngữ được sử dụng trong toàn ngành cho loại vật liệu này là silica gel quang điện , một hợp chất silicon xử lý nhiệt ở nhiệt độ phòng được thiết kế để liên kết, bịt kín và cách điện các bộ phận trong mô-đun năng lượng mặt trời hoặc phần cứng vỏ của nó. Không giống như một loại keo silicon thông thường, nó được xây dựng dựa trên một tập hợp các mục tiêu hiệu suất cụ thể ánh xạ trực tiếp đến các chế độ hư hỏng được mô tả ở trên.
Nhiều công thức trong danh mục này được cung cấp dưới dạng silicone trong suốt hoặc silicon trong suốt sản phẩm, một phần vì lý do thẩm mỹ trên các đường nối có thể nhìn thấy được và một phần vì quá trình xử lý rõ ràng cho phép kiểm tra trực quan tính toàn vẹn của liên kết mà không cần tháo rời. Dây chuyền xử lý sạch, không có bong bóng, màu đều là một trong những dấu hiệu đơn giản nhất cho biết ứng dụng đã được thực hiện chính xác và vật liệu chưa bắt đầu xuống cấp.
Hộp nối là điểm thoát điện của mô-đun năng lượng mặt trời và nó cũng là một trong những điểm dễ bị tổn thương nhất về mặt cơ học. Nó thường được liên kết với tấm nền bằng một hạt keo xung quanh chu vi của nó và nắp của nó được bịt kín bằng một miếng đệm, một hạt keo hoặc cả hai. Một sản phẩm được tiếp thị như một Hộp nối bảng điều khiển năng lượng mặt trời có thể keo silicone được chế tạo dành cho mối nối cụ thể này, cân bằng ba yêu cầu đôi khi bị căng thẳng với nhau: độ bám dính chắc chắn với vật liệu vỏ hộp, cấu hình xử lý tương thích với tấm nền phía sau mà không gây ra sự phân tách và tính linh hoạt lâu dài để chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại không tạo ra đường rò rỉ ở đường may.
| Vị trí | Rủi ro chính nếu bịt kín kém |
|---|---|
| Chu vi hộp-to-backsheet | Theo dõi nước dưới hộp, ăn mòn các mối hàn |
| Đường đệm nắp | Sự ngưng tụ bên trong vỏ bọc |
| Tuyến vào cáp | Độ ẩm mao mạch xâm nhập dọc theo dây dẫn |
| Khoang bầu diode | Phóng hồ quang hoặc thoát nhiệt khi có tải |
Dữ liệu hiện trường được thu thập trong quá trình lắp đặt trong thời gian dài cho thấy một cách nhất quán rằng tỷ lệ không cân xứng giữa các dây hoạt động kém hoặc bị lỗi có thể bắt nguồn từ độ ẩm ở hộp nối chứ không phải do chính các tế bào quang điện. Điều này làm cho việc lựa chọn chất bịt kín tại mối nối đơn này trở thành một trong những quyết định có tính đòn bẩy cao hơn trong toàn bộ quá trình lắp ráp.
Ngoài hộp nối, hệ thống lắp đặt năng lượng mặt trời hiện đại bao gồm ngày càng nhiều bộ phận nhỏ hơn mà mỗi bộ phận cần có chiến lược bịt kín riêng: khớp góc khung, giao diện giá lắp, đầu nối kiểu MC, cảm biến cấp chuỗi và trong một số thiết kế, bộ chuyển đổi vi mô tích hợp hoặc bộ tối ưu hóa được gắn trực tiếp trên mô-đun. A Keo silicone cho thành phần bảng điều khiển năng lượng mặt trời ứng dụng thường khác với việc bịt kín hộp nối ở kích thước hạt, tốc độ xử lý và đôi khi là độ nhớt, vì các mối nối này thường nhỏ hơn, nhiều hơn và được áp dụng ở tốc độ dây chuyền cao hơn trong quá trình sản xuất.
Bởi vì các thành phần này được sản xuất và lắp đặt trên quy mô lớn nên các nhà sản xuất cũng cân nhắc tốc độ xử lý và hoạt động phân phối bên cạnh hiệu suất lâu dài. Một hợp chất xử lý quá chậm có thể gây tắc nghẽn dây chuyền lắp ráp; bề mặt bị bong ra quá nhanh có thể tạo ra vấn đề về độ bám dính nếu hai bề mặt không được nối với nhau trong cửa sổ làm việc.
Không phải mọi sản phẩm silicon được bán dưới dạng chất bịt kín ngoài trời đều phù hợp với hoạt động quang điện. Bảng dưới đây so sánh các danh mục rộng thường được xem xét để lắp ráp và bảo trì năng lượng mặt trời mà không tham chiếu đến bất kỳ thương hiệu hoặc nhà sản xuất cụ thể nào.
| Danh mục chất bịt kín | Chống tia cực tím | Cách điện | Sử dụng điển hình trong lắp ráp PV |
|---|---|---|---|
| Silicon xây dựng tổng hợp | Trung bình | Không được xếp hạng | Không nên dùng cho hộp nối hoặc đầu nối |
| Silicon loại PV trung tính xử lý | Cao | Xếp hạng cho mạch DC điện áp thấp | Hộp nối, đường nối khung, vỏ đầu nối |
| Silicon bầu hai phần | Cao | Cao, full encapsulation | Khoang điốt, mạch cảm biến, chèn lấp đầu nối |
| Silicon tổng hợp được xử lý bằng Acetic | Trung bình to low | Không được xếp hạng | Tránh tiếp xúc gần với kim loại do sản phẩm phụ chữa ăn mòn |
Sự khác biệt giữa hóa học xử lý trung tính và hóa học xử lý bằng axetic đáng được nêu bật. Silicon xử lý bằng axetic giải phóng sản phẩm phụ trong quá trình xử lý có thể ăn mòn nhẹ đối với một số kim loại, điều không mong muốn ở gần các đầu nối bằng đồng, mối hàn hoặc đầu nối mạ. Đây là một trong những bộ lọc rõ ràng hơn, không thể thương lượng khi sàng lọc một silicone năng lượng tái tạo sản phẩm để sử dụng ở bất cứ nơi nào gần các điểm tiếp xúc điện trực tiếp.
Ngay cả chất bịt kín có công thức tốt cũng sẽ kém hiệu quả nếu sử dụng không đúng cách. Trình tự bên dưới phản ánh thông lệ chung trên các dây chuyền lắp ráp mô-đun và đội lắp đặt hiện trường cho cả keo dán hộp nối năng lượng mặt trời và a general Chất bịt kín mô-đun PV ứng dụng.
Một con dấu chỉ mạnh bằng inch yếu nhất của nó. Hình dạng hạt đồng nhất và việc chuẩn bị bề mặt sạch thường quan trọng hơn đối với hiệu suất lâu dài so với sự khác biệt biên giữa hai công thức keo có thể so sánh được.
Bởi vì việc chẩn đoán lỗi bịt kín tại hiện trường rất tốn kém và thậm chí còn tốn kém hơn khi khắc phục trên mảng đã lắp đặt, nên việc kiểm soát chất lượng đối với các vật liệu này có xu hướng tập trung vào việc tăng tốc độ lão hóa thay vì chỉ dựa vào kiểm tra độ bám dính ngắn hạn.
Chu kỳ nhiệt liên tục di chuyển một mẫu liên kết giữa các mức nhiệt độ cực cao để phát hiện vết nứt do mỏi mà phải mất nhiều năm mới xuất hiện trong điều kiện ngoài trời bình thường. Tiếp xúc với nhiệt ẩm, thường kéo dài hàng trăm giờ ở nhiệt độ và độ ẩm cao, được sử dụng để kiểm tra xem độ bám dính có giữ được dưới áp suất ẩm duy trì thay vì tiếp xúc trong thời gian ngắn hay không. Thử nghiệm độ bền điện môi xác nhận rằng vật liệu được xử lý vẫn hoạt động như một chất cách điện sau khi lão hóa, điều này đặc biệt phù hợp với chất bịt kín được sử dụng gần các hốc đi-ốt hoặc các đầu cực mang điện.
Đối với những người lắp đặt và nhóm mua sắm không có quyền truy cập vào phòng thí nghiệm nội bộ, việc yêu cầu báo cáo thử nghiệm bao gồm các danh mục này, cùng với bảng dữ liệu rõ ràng liệt kê thời gian xử lý, thời gian làm việc và phạm vi nhiệt độ dịch vụ, là mức tối thiểu hợp lý trước khi chỉ định một sản phẩm cho một dự án quy mô thương mại.
Chi phí chất bịt kín chỉ là một phần nhỏ trong tổng chi phí mô-đun hoặc lắp đặt, tuy nhiên việc lựa chọn chất bịt kín kém có thể dẫn đến tỷ lệ yêu cầu bảo hành và xe lăn không cân xứng trong suốt thời gian sử dụng của hệ thống. Một cách hữu ích để xác định sự cân bằng này là so sánh chi phí vật liệu gia tăng của chất bịt kín được đánh giá phù hợp với chi phí nhân công và thời gian ngừng hoạt động của một lần sửa chữa tại hiện trường.
| Yếu tố chi phí | Chất bịt kín quá cỡ hoặc sai | Chất bịt kín được chỉ định đúng |
|---|---|---|
| Chi phí vật liệu cho mỗi mô-đun | Hạ xuống | Cao hơn một chút |
| Tỷ lệ lỗi hiện trường | Caoer, especially after year 2 to 3 | Hạ xuống, aligned with module warranty period |
| Nhân công sửa chữa | Đáng kể, thường yêu cầu quyền truy cập trang web | Tuổi thọ dịch vụ được đánh giá tối thiểu |
| Tiếp xúc bảo hành | Caoer | Hạ xuống |
Do hầu hết thời gian bảo hành mô-đun hiện nay đều kéo dài đến 25 năm hoặc lâu hơn, nên hợp lý thì chất bịt kín sẽ vẫn hoạt động trong thời gian bảo trì tương đương, mặc dù nó sẽ không bao giờ được kiểm tra thường xuyên như các bộ phận điện mà nó bảo vệ.
Chất bịt kín silicon thông thường được chế tạo để sử dụng rộng rãi trong xây dựng hoặc trong gia đình, trong khi sản phẩm cấp quang điện được thiết kế dựa trên sự kết hợp cụ thể của việc tiếp xúc với tia cực tím kéo dài, dao động nhiệt độ rộng và sự gần gũi với các mạch điện sống có trong mô-đun năng lượng mặt trời.
Trong nhiều trường hợp, có thể sử dụng silicone loại PV xử lý trung tính cho cả hai khu vực, nhưng việc bịt kín hộp nối gần các thiết bị đầu cuối có điện thường yêu cầu sản phẩm có xếp hạng cách điện đã được xác nhận, trong khi việc bịt kín khung đặt trọng lượng lớn hơn lên độ bám dính và khả năng chống chịu thời tiết.
Silicon xử lý bằng axetic giải phóng sản phẩm phụ trong quá trình xử lý có thể ăn mòn nhẹ đối với một số kim loại nhất định, vì vậy các công thức xử lý trung tính thường được ưu tiên ở gần các đầu nối bằng đồng, mối hàn hoặc đầu nối mạ.
Chất bịt kín được chỉ định và sử dụng đúng cách thường được kỳ vọng sẽ duy trì chức năng trong thời gian sử dụng tương đương với thời gian bảo hành mô-đun, thường là 25 năm hoặc hơn, giả sử việc chuẩn bị và ứng dụng bề mặt đúng cách.
Hầu hết các lỗi đều bắt nguồn từ lỗi ứng dụng chứ không phải do bản thân vật liệu, bao gồm việc làm sạch bề mặt không đủ, ứng dụng hạt không liên tục hoặc lắp ráp các bộ phận sau khi chất trám kín đã bắt đầu bong ra.
Silicone trong suốt thường được sử dụng vì nó cho phép kiểm tra đường liên kết bằng trực quan mà không cần tháo rời, nhưng quyết định vẫn phải chủ yếu dựa trên độ bám dính, khả năng chống tia cực tím và dữ liệu cách điện thay vì chỉ nhìn bề ngoài.
Đăng ký nhận bản tin của chúng tôi
Sản phẩm
Liên kết nhanh
Liên hệ với chúng tôi
Số 9, Đường 2, Khu công nghiệp Huicheling, Thị trấn Heping, Huyện Trường Hưng, Thành phố Hồ Châu, Tỉnh Chiết Giang, Trung Quốc
+86-572-6550355
+86-17769681106
