機硅膠在太陽能光伏組件領(lǐng)域的應(yīng)用_圖文

1、雨晶硅太陽電池技術(shù)及測試技術(shù)論壇論文選摘有機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)用于太陽能行業(yè)需要的戶外性能要求，機械性能要求，施工性能要求，比較了市場上的同類產(chǎn)品和性能參數(shù)。同時，對于太陽能行業(yè)用有機硅膠的測試要求，組件認證，以及管理體系認證進行了分析。關(guān)鍵詞：有機硅密封膠，太陽能，光伏組件從全球看，每一次經(jīng)濟危機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。太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑司圩兡?、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，對于解決當(dāng)今世界嚴重的環(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)兩大方向為基礎(chǔ)，這場太陽革命正在向縱深發(fā)展。當(dāng)前各發(fā)達國家都在努力發(fā)展光伏發(fā)電項目，歐洲的百萬屋頂計劃，美國的光伏建筑計劃，日本的陽光屋頂計劃等等，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【

3、號）和可再生能源發(fā)展專項資金管理辦法（財建【號），金太陽示范工程財政補助資金管理暫行辦法等一系列法規(guī)，進一步促進光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步和規(guī)模化發(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

4、界報報道，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，其總裝機容量達兆瓦，是目前世界上最大的太陽能光伏電站。據(jù)報道說，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行開發(fā)、評估及試驗。在年，道康寧公司已在美

5、國密歇根州設(shè)立了全球第一個太陽能解決方案應(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)）薄膜電池耗材按計算：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。每電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)多晶硅材料硅錠硅片太陽電池光伏組件合并國內(nèi)成本（美元）占成本（）國外成本（美元）占成本（）國內(nèi)成本國外成本國內(nèi)成本一國外成本（美元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)準光伏組件，實現(xiàn)發(fā)電；光伏幕墻：利用標(biāo)準組件或雙玻璃組件，實現(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)

7、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行方式可分為獨立太陽能光伏電站和并網(wǎng)太陽能光伏電站。未與公共電網(wǎng)相聯(lián)接獨立供電的太陽能光伏電站稱為離網(wǎng)光伏電站。主要應(yīng)用于遠離公共電網(wǎng)的無電地區(qū)和一些特殊場所，如為邊遠偏僻農(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、沿海與揶航標(biāo)、輸油輸氣管道陰極保護、氣象電站、公路道班以及邊防哨所等特殊處所提供電源。獨立系統(tǒng)由太陽電池方陣、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，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：抗機械沖擊、熱沖擊、防震

9、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)用天山的有機硅膠，其后回天的等也逐漸進入了市場，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。兩晶硅太陽電池技術(shù)及測試技術(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密度（，）白色膏狀白色膏狀白色膏狀化日表干時間（）完全固化時間（）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率（）固化后拉伸

10、強度（）體積電阻率（）介電強度（）×××介電常數(shù)（）損耗因子（）阻燃等級使用溫度范圍（）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密化刖度（）表干時間（）完全固化時間（）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±±±抗拉強度（）剪切強度（）扯斷伸長率（）剝離強度）使用溫度范圍（）體積電阻率（介電強度）介電常數(shù)），×”。×疙戧件商通常需要套材料廠騫提供，或者認證菩。其中測試錄提供絨，也有的僅

11、求提供級。證書事實±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)品萊茵認例如版對地用晶體硅伏組件進行設(shè)計定和定版是對光伏蛆件進行安全鑒定，第部分結(jié)構(gòu)墨求，第部分測試求版對地用薄膜伏組進行設(shè)計鑒定和。有有機硅胺的產(chǎn)應(yīng)月到組件±，該組件獲得認，日以說密封肢產(chǎn)質(zhì)量是過的但并非是密封脞產(chǎn)認書。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)。（多晶硅太陽電池技術(shù)及測試技術(shù)論壇性能指標(biāo)回天一論文選摘，凡；市場上常用的雙組份有機硅灌封膠列表如下：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：化日室溫可操作時間（，）室溫固化時間（，）熱固化時間（）固化機理密度（。）硬度（邵氏）拉伸強度（）線性熱膨脹系數(shù)（）門加成型縮合型加成型加成型固導(dǎo)熱系數(shù)（）介電強度（）化后介電常數(shù)（）體積電阻率（）損耗因數(shù)（）阻燃級別結(jié)論×××一一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苤匾曋袊蛢r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行游說。認為中國太陽能業(yè)者受政府不當(dāng)補貼，并以低價策略搶進其它市場，已經(jīng)是傾銷的行為