光伏建筑用硅酮密封膠

1、光伏建筑用硅酮密封膠來源:2010年會論文集 作者:張冠琦 日期:2010-4-20 頁面功能 【字體：大中小】【打印】【關閉】【評論】摘要：本文介紹了光伏建筑用硅酮密封膠的種類、性能,并對比了光伏建筑用硅酮密封膠與普通建筑用硅酮密封膠的差別。關鍵詞：光伏建筑一體化;硅酮密封膠;應用本文作者：張冠琦,曾 容隨著傳統(tǒng)化石能源的日益枯竭以及環(huán)境污染問題的日趨嚴重,太陽能作為可再生的清潔綠色新能源,其開發(fā)利用已經(jīng)成為能源領域的研究熱點。太陽能利用的基本形式主要有四種:光熱利用、光電利用、光化利用及光生物利用。光伏建筑應用技術是太陽能光電利用的重要應用領域,將太陽能光伏發(fā)電技術與建筑相結合,實現(xiàn)了“建

2、筑物產(chǎn)生新能源”的新理念,被視為2I世紀建筑發(fā)展的新趨勢。但是,光伏系統(tǒng)和建筑是兩個獨立的系統(tǒng),要將這兩個系統(tǒng)相結合:所涉及的方面很多,要發(fā)展光伏與建筑集成化系統(tǒng),并不是光伏制作者能獨立勝任的,必須與建筑材料、建筑設計、建筑施工等相關方面緊密配合,共同努力,才能成功。硅酮密封膠以其優(yōu)異的耐氣候老化特點廣泛應用于許多領域,不僅應用于建筑行業(yè), 也應用于光伏組件的粘結和密封。不過,由于光伏建筑一體化是對光伏系統(tǒng)和建筑系統(tǒng)的整合,這種整合對密封材料提出了更高的要求,現(xiàn)有的建筑用密封膠和光伏組件用密封膠均無法完全滿足光伏建筑體系對密封膠的要求,市場迫切需要專門針對光伏建筑系統(tǒng)的不同密封需求開發(fā)多種光伏

3、建筑專用硅酮密封膠。1 光伏建筑-體化光伏建筑一體化,即太陽能發(fā)電(光伏)產(chǎn)品結合或集成到建筑上。根據(jù)光伏方陣與建筑結合的方式不同,光伏建筑一體化可分為兩大類:一類是光伏系統(tǒng)與建(BAPV:Building Attached PV),把封裝好的的光伏組件安裝在建筑物的屋頂上筑,然相后結通合過逆變器和控制裝置與電網(wǎng)相連。這種方式下光伏系統(tǒng)依附于建筑物上,建筑物作為光伏系統(tǒng)的載體,起支承作用,如圖1所示。另一類是光伏組件與建筑的集成(BAPV:Building Attached PV)。這種方式是光伏組件以一種建筑材料的形式出現(xiàn),光伏組件成為建筑不可分割的一部分。這樣不僅可開發(fā)和應用新能源,還可與

4、裝飾美化合為一體,達到節(jié)能環(huán)保效果,例如:在圖2的建筑中,光伏單元件本身就是屋頂?shù)囊徊糠?。BIPV 的主要應用形式有光電屋頂、光電幕墻、光電采光頂、光電遮陽板及護欄等。BAPV這種組合形式對密封材料并未提出更高的要求,而BIPV這種組合形式由于光伏組件也是建筑物的組成部分,涉及到光伏組件用作建筑物組件時的一些特殊特點,因此對密封膠提出了更高的要求,下文介紹的光伏建筑專用密封膠主要是針對應用于BIPV這種組合形式的。2 光伏建筑用硅酮密封膠的種類在光伏建筑系統(tǒng)中有許多部位需要用到硅酮密封膠,不同的部位用膠的目的不同,對膠的性能要求也有很大差別。通常,光伏建筑系統(tǒng)會用到四種類型的硅酮密封膠。(1)

5、光伏組件專用密封膠BAPV建筑用的普通光伏組件,其結構如圖3所示,光伏組件專用密封膠主要用于電池板向陽面的玻璃板、反面的背板(TPT板)與鋁框間的密封以及電源轉(zhuǎn)換盒殼體與背板的粘接。(2)光伏建筑專用硅酮結構密封膠在隱框光電幕墻、隱框光伏采光頂?shù)裙こ讨?光伏組件與鋁合金框架之間的結構粘結需要使用光伏建筑專用結構密封膠,見圖4。(3)光伏建筑專用硅酮耐候密封膠主要目于光電幕墻及采光頂?shù)墓夥M件之間接縫的密封,見圖4。(4)光伏建筑專用硅酮密封膠通常光伏建筑組件的尺寸較大,但是有些光伏組件,比如薄膜電池組件,加工制做的尺寸有時無法滿足光伏建筑對組件尺寸的要求,在實際應用時通常是由幾塊尺寸較小的光伏

6、組件,兩面用兩片尺寸較大的幕墻玻璃夾住,四周用光伏建筑專用硅酮密封膠密封,從而組成一個大的光伏建筑組件。13 光伏建筑用硅酮密封膠的性能特點與普通的玻璃幕墻、玻璃采光頂不同,光伏建筑采用的不是普通的玻璃面板。F是光伏組件,這就對光伏建筑用硅酮密封膠提出了比普通幕墻用膠更高的要求D首先,光伏組件在使用過程中溫度比普通幕墻玻璃高,要求光伏建筑用密封膠必須具有非常好的耐高溫性能,能夠在高溫情況下長期工作;同時,光伏組件工作時的高溫也導致其需要更高位移能力的密封膠來滿足由于溫差擴大引起的接縫位移變大。其次,光伏建筑中密封膠需要接觸和粘結的材料不只是玻璃和鋁材,還包括接線盒PPO、電池背板/PET/TP

7、T/TPE、導線及導線外皮、匯流條/鍍錫銅帶、導電膜、夾膠片/PVB/EVA等,這對密封膠的粘結性和相容性提出了非常高的要求,一方面要粘結多種材料,另一方面不能與任何一種材料產(chǎn)生不良的物理化學反應。此外,光伏建筑還要求密封膠具有良好的電絕緣性能。4 光伏建筑用密封膠的主要性能指標在我國,光伏建筑的推廣應用起步相對較晚,適用于其技術特點的硅酮密封膠的開發(fā)也相對滯后。廣州市白云化工實業(yè)有限公司根據(jù)光伏建筑的特點,針對光伏建筑的不同形式和部位開發(fā)了多個牌號的光伏建筑用硅酮密封膠產(chǎn)品。SMG533-T太陽電池組件專用硅酮密封膠PV1021/PV1022光伏建筑專用硅酮結構膠PV1011光伏建筑專用硅酮

8、耐侯密封膠PV1001光伏建筑專用雙組分硅酮密封膠SMG533-T太陽電池組件專用硅酮密封膠主要用于普通太陽電池組件邊框的密封及接線盒的粘結密封,其性能指標見表1,該產(chǎn)品屬于普通光伏組件用膠,并非光伏建筑專用產(chǎn)品。廣州市白云化工實業(yè)有限公司的PV系列產(chǎn)品是專為光伏建筑開發(fā)的,其性能與普通建筑幕墻用產(chǎn)品相比有較大提升,下面分別進行介紹。(1)結構粘接用途性能指標對比從表2中可以看出,光伏建筑專用硅酮結構膠在強度方面有較大提升,這提高了隱框光伏建筑的安全性,此外,該產(chǎn)品還增加了耐高溫(105 下300小時)、低溫柔性(-50 150)、體積電阻率和擊穿電壓等幾項更能體現(xiàn)光伏建筑實際應用要求的性能指標。(2)接縫密封用途性能指標對比5 結語由于我國太陽能光伏建筑尚處于推廣應用初期,與其相關行業(yè)如建筑材料、建筑設計 及建筑施工的配套