光伏太阳能系统因其对环境的低影响而成为有前途的系统之一。尽管长期以来光伏太阳能系统在现场条件下非常可靠,退化率和故障率较低,但仍然容易受到腐蚀和分层等故障的影响。在常见的可靠性问题中,光伏组件的电势诱导衰减效应(PID)会导致现场条件下光伏组件发生灾难性故障。PID效应被定义为太阳能电池和光伏模块框架之间施加高电压而引起的功率退化。

太阳能封装材料(EVA)常见的封装胶有环氧树脂胶、有机硅胶、紫外线光固化胶以及丙烯酸树脂胶等。封装膜有EVA、聚乙烯醇缩丁酸、聚氨酯薄膜及其它封装膜。

聚乙烯醇缩丁酸封装膜各类封装材料因其材料、性能、成本等的不同有各自的应用领域。聚二甲基硅氧烷(PDMS)是光伏组件的代密封剂,具有优异的热稳定性和紫外线稳定性。由于生产成本高,PDMS已被更便宜的封装材料取代,例如EVA、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、热塑性聚烯烃(TPO)、热塑性聚氨酯(TPU)、甲基丙烯酸等。

EVA封装胶膜lPID效应与EVA封装胶膜的关系

组件封装常用封装材料中,EVA在高热高湿条件下的性能衰减较显著,PVB、TPO略好。但对光伏组件而言,PVB、TPO价格较高,因此EVA是目前应用广泛的封装材料,约占封装材料市场的80%。

EVA封装材料EVA封装胶膜的稳定性受环境影响较大,特别是紫外线、红外线辐射和湿度。EVA封装胶膜老化引起的失效模式归纳为三种:变色、分层和腐蚀。EVA封装胶膜的老化会由于变色(黄变、褐变)而导致光学解耦,随之而来的是功率损失、附着力下降、分层以及由醋酸产生的金属件腐蚀。EVA封装胶膜老化脱乙酰反应生成醋酸,如下图所示,从而降低了膜的酸碱度并加快了组件表面腐蚀的速度;老化产生的酸根离子引起玻璃层Na+的迁移,进而诱发PID效应。

为阻止EVA封装....