有機(jī)硅膠在太陽能光伏組件領(lǐng)域的應(yīng)用_圖文

1、有機(jī)硅膠在太陽能光伏組件領(lǐng)域的應(yīng)用陶小樂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，分析了相關(guān)產(chǎn)品的類型和性能?！娟P(guān)鍵詞】有機(jī)硅密封膠；太陽能；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來的生物燃料和氫所產(chǎn)生的能量都是新能源，相對于傳統(tǒng)能源，新能源普遍具有污染少、儲量大的特點(diǎn)，對于解決當(dāng)今世界嚴(yán)重的

2、環(huán)境污染問題和資源（特別是化石能源）枯竭問題具有重要意義。而太陽能產(chǎn)業(yè)以光伏和光熱產(chǎn)業(yè)兩大方向?yàn)榛A(chǔ)，這場太陽革命正在向縱深發(fā)展。當(dāng)前各發(fā)達(dá)國家都在努力發(fā)展光伏發(fā)電項(xiàng)目，歐洲的百萬屋頂計(jì)劃，美國的光伏建筑計(jì)劃，日本的陽光屋頂計(jì)劃等等，我國政府也相繼出臺了可再生能源法、國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要（年）（國發(fā)號）、可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃（發(fā)改能源號）和可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金管理辦法（財(cái)建號），金太陽示范工程財(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)。美國迄今最大的太陽能發(fā)電站德索托下一代太陽能中心（）于月日正式投入使用，耗資億美元建造，計(jì)

3、劃為大約戶家庭和企業(yè)供電。據(jù)悉，德索托下一代太陽能中心的發(fā)電量僅占佛羅里達(dá)電力及照明公司（公司為萬多用戶供電）總發(fā)電量的極少部分，盡管如此，兆瓦仍是美國第二大太陽能發(fā)電站的近兩倍。年月日，美國公司（簡稱第一太陽能，薄膜組件）宣布將在中國內(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，這是第一太陽能全球最大的光伏組件生產(chǎn)商首次登陸中國。據(jù)西班牙世界報(bào)報(bào)道，西班牙公司在葡萄牙建造的一座太陽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能光伏電站。據(jù)報(bào)道說，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)于每年可以減少萬噸二氧化碳排放。有機(jī)

4、硅密封膠和灌封膠在這場太陽能光伏產(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鎮(zhèn)川設(shè)立全球第二個(gè)太陽能解決方案應(yīng)用中心，通過該應(yīng)用中心，工程師和研究人員可以與客戶合作，對太陽能組件的材料方案進(jìn)行開發(fā)、評估及試驗(yàn)。在年，道康寧公司已在美國密歇根州設(shè)立了全球第一個(gè)太陽能解決方案應(yīng)用中心。道康寧公司太陽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，到用于太陽能組件裝配的一系列材料。其他例如，等公司均有太陽能材料工程應(yīng)用中心的成立。、太陽能光伏組件框架和背板接線盒的

5、粘接密封領(lǐng)域的技術(shù)要求和應(yīng)用產(chǎn)品太陽能光伏組件的構(gòu)造對于光伏組件，目前大致可以分為非聚光的平板太陽電池組件、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：單晶硅電池和多晶硅電池）、薄膜電池（包括：非晶硅電池和合金薄膜電池）。其中晶體硅電池封裝結(jié)構(gòu)：玻璃電渺。非晶硅電池封裝結(jié)構(gòu)：玻璃（該透明導(dǎo)電玻璃，目前只有本廠家能生產(chǎn)）薄膜電池玻璃。年中國多晶硅產(chǎn)量，硅錠硅片產(chǎn)量，太陽電池產(chǎn)量，光伏組件。每電池耗材按計(jì)算：生產(chǎn)環(huán)節(jié)國內(nèi)成本（美）多晶硅材料硅錠硅片太陽電池光伏組件合并占成本（）國外成本（美元）占成本（）生產(chǎn)環(huán)節(jié)國內(nèi)成本國外成本國內(nèi)成本一國外成本（美元）多晶硅材料

6、硅錠硅片太陽電池光伏組件合并光伏組件在建筑上的應(yīng)用中國住房與建設(shè)部，中國幕墻協(xié)會等多家機(jī)構(gòu)已經(jīng)在不斷推動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（），前者施工簡單，當(dāng)前常用方式，適用已有建筑；后者施工復(fù)雜，適用新建筑，未來發(fā)展趨勢。光伏組件在大型電站的應(yīng)用太陽能光伏電站，即指通過太陽能電池組件方陣，將太陽能輻射能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電站。太陽能光伏電站按照運(yùn)行方式可分為獨(dú)立太陽能光伏電站和并網(wǎng)太陽能光伏電站。未與公

7、共電網(wǎng)相聯(lián)接獨(dú)立供電的太陽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)的無電地區(qū)和一些特殊場所，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、聽廣播等基本的生活用電，為通信中繼站、沿海與內(nèi)河航標(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)由太陽電池方陣、系統(tǒng)控制器、蓄電池組、直澎交流逆變器等組成。與公共電網(wǎng)相聯(lián)接且共同承擔(dān)供電任務(wù)的太陽能光伏電站稱為并網(wǎng)光伏電站。它是太陽能光伏發(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)今世界太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主流趨勢。并網(wǎng)系統(tǒng)由太陽能電池方陣、系統(tǒng)控制器、并網(wǎng)逆

8、變器等組成。太陽能光伏組件框架粘接要求太陽能光伏組件用膠從其應(yīng)用環(huán)境來看，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、防震能力；從施工應(yīng)用上來講，除了手動打膠外，密封膠必須能與高速表和自動點(diǎn)膠設(shè)備組合使用，提高光伏組件的成品效率。市場上應(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)

9、用天山的有機(jī)硅膠，其后回天的等也逐漸進(jìn)入了市場，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。表脫醇類性能比較性能指標(biāo)顏色化前相對密度（，。）表干時(shí)間（）完全固化時(shí)間（，。）固化類型硬度（）扯斷伸長率（）拉伸強(qiáng)度（）固固回天道康寧道康寧之江光伏組件膠白色膏狀白色膏狀白色膏狀白色膏狀單組份脫醇型單組份脫醇型單組份脫醇型單組份脫醇型一（）體積電阻率（）介電強(qiáng)度（）介電常數(shù)（）損耗因子（）阻燃等級使用溫度范圍（）化前表脫酮肟類性能比較性能指標(biāo)固回天道康寧天山之江光伏組件膠白色膏狀化日外觀相對密度（）表干時(shí)間（）完全固化時(shí)間（）固化類型硬度（）抗拉強(qiáng)度（）剪切強(qiáng)度（）扯

10、斷伸長率（）剝離強(qiáng)度（）白色膏狀白色膏狀白色膏狀單組分脫酮肟型單組分脫酮肟型單組分脫酮肟型單組分脫酮肟型±±±一一使用溫度范圍（）體積電阻率（）介電強(qiáng)度（）介電常數(shù)（）光伏組廠商通常；等要配套材料廠家提供，或者認(rèn)證等：其中。測試要求提供一級，也有的儀要求提供級證書事實(shí)上足跟光伏組件相關(guān)的，密封脞廠家能夠提供的能足的秘體系認(rèn)汪，而非太陽能組件所能提供的產(chǎn)品萊茼認(rèn)證，例如版是對地面用品體硅光伏組件進(jìn)行設(shè)計(jì)鑒定和定型；版足對光伏組件進(jìn)行安爭鑒定，第部分：結(jié)構(gòu)要求，第二部分：測試要求；而版對地面用薄膜光伏組件進(jìn)行沒¨鑒定和定型。只有有機(jī)硅膠的產(chǎn)品應(yīng)用到組件上，該

11、組件獲得認(rèn)證，町以說密封膠產(chǎn)品質(zhì)鬯是過莢的，但并非是密封膠產(chǎn)品認(rèn)證證書。、接線盒灌封的技術(shù)要求和應(yīng)用產(chǎn)品太陽能光伙接線盒足介丁太陽電池組件構(gòu)成的太陽乜池方陣和太陽能充電控制裝置之間的連接器，是陽能發(fā)設(shè)備必不可少的配套部件，其灌封膠的性能概述如下：戶外耐候能力，耐受嚴(yán)寒、酷暑、大風(fēng)暴雨等侵蝕；抗老化能力；耐阻燃性，絕緣能力強(qiáng)：同時(shí)具有一定的導(dǎo)熱能力，對旁路極管起到敞熱保護(hù)的作用；或級別；從施丁應(yīng)用的角度講，產(chǎn)品要滿足光伏組件加丁的快速生產(chǎn)要求，類產(chǎn)哺。市場常用的嘆組份有機(jī)砘灌封膠列表如各，家產(chǎn)品性能指標(biāo)叫天一般如果足脫醇縮臺類，室溫同化，加戚類是加熱蒯化體系。市場。天山，如凹天，道康寧，之江都能

12、提供此道康寧之江之江顏色混合比（重垃比）同白色：深灰色：灰色：灰色：化，昆合后枯度（，）室溫可操作時(shí)間（，）竄溫刪化時(shí)州（，屯）熱崮化時(shí)間（“）同化機(jī)理密度（）剮屯縮合型加成型加成型加成型同硬度（邵氏）拉伸強(qiáng)度（）化后線性熱膨脹系數(shù)（“。；百導(dǎo)熱系數(shù)（）介屯強(qiáng)度（）介電常數(shù)（） 固 化 后 體積電阻率（） 損耗因數(shù)（） 阻燃級別 一 一 一 一 、結(jié)論 雖然新興太陽能行業(yè)如火如茶，但是也存在多晶硅產(chǎn)能過剩，光伏組件廠商產(chǎn)能過剩利 潤率大幅下降等多種憂患。 最近，歐美將焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向中國太陽能的傾銷問題，包括全球最大太陽能電池制造商德國 （年可能被尚德代替）、美國等大廠，都已向官方反映，期望當(dāng)?shù)卣?重視中國低價(jià)競爭對于本土業(yè)者的沖擊。德國太陽能電池廠，等業(yè)者聯(lián)合 向德國政府與歐盟進(jìn)行游說，認(rèn)為中國太陽能業(yè)者受政府不當(dāng)補(bǔ)貼，并以低價(jià)策略搶進(jìn)其