如何设计太阳电池组件的密封胶？

1.总体设计

（1）采用硬质材料装夹。由于硅电池片易碎，所以要将电池片前后要用硬质材料装夹起来。前盖板用低铁钢化玻璃，后背板用复合塑料，用胶将其粘固成一个整体。共有五层：玻璃盖板、EVA、电池、EVA、背板，外用铝框封边。图4-12示出晶硅太阳电池组件组成。

（2）铝制边框。其作用是将五层保护起来，另外铝制边框上有安装孔，便于用螺栓固定在支架上。

（3）玻璃盖板。盖板采用低铁玻璃，透光率高，坚固。

（4）太阳电池组件密封胶性能要求

1）粘接性好，对铝材、玻璃、接线盒塑料有良好的粘合性。

2）耐紫外线、抗黄变、耐气候老化。

3）密封性能优异、防雨水、防污垢、耐冰雹冲击。

4）阻燃性能达UL 94 V-0级。

5）长期保持稳定性，不会变硬、变脆，失去粘接性。

6）产品无毒

太阳电池组件密封胶及减反膜折射系数和吸收系数见表4-7。

图4-12 晶硅太阳电池组件组成

表4-7太阳电池组件密封胶及减反膜折射系数和吸收系数

（续）

注：通过调整气体比值NH₃/SiH₄，折射系数可以改变；介质的吸收系数也与此比值密切相关：比值越低，折射系数

越高，吸收系数也越高。

①硅的折射系数n的虚部k（Palik 1985）：

λ=350nm时，k=2.99；λ=400nm时，k=0.39；λ=500nm时，k=0.07；λ=600nm时，k=0.03；λ=800nm时，k=0.01。

（5）EVA胶粘剂。EVA胶粘剂是一种热熔粘接胶膜，常温下并无粘性，只有经过热压时才发生熔融粘接和交接固化。高透光性，有弹性，有良好的电绝缘性，适合自动化封装。

1）耐水性。密闭泡孔结构、不吸水、防潮、耐水性能良好。

2）耐腐蚀性。耐海水、油脂、酸、碱等化学品腐蚀，抗菌、无毒、无味、无污染。

3）加工性。无接头，且易于进行热压、剪裁、涂胶、贴合等加工。

4）防震动。回弹性和抗张力高，韧性高，具有良好的防震、缓冲性能。

5）保温性。隔热，保温防寒及低温性能优异，可耐严寒和曝晒。

6）隔音性。密闭泡孔，隔音效果好

表4-8列出国内外EVT胶膜主要性能指标比较。

表4-8国内外EVT胶膜主要性能指标比较(www.xing528.com)

（6）电池。用36片或者72片串联，与一个接线盒连接构成光伏发电模块。接线盒内含电力接插件、旁路二极管。

1）对于电池串联连接，最小额定电流的元件决定了模块电流的大小。为了避免损耗，只有在工作电压下具有相同电流的电池才用来进行串联，因此，安装前要对电池的额定电流进行鉴别。

2）电池板可能会被遮蔽，反向电压就会超过负击穿电压，导致电池损坏。为了防止这个问题，需要接旁路二极管，与电池并联，用来在电池被遮蔽时，提供另外的电流通路。当电池电流因电池板被遮蔽而减小时，电池中出现反向电压（假定与负荷连接）；当它超过旁路二极管的击穿电压时，部分电流就通过旁路二极管流走，剩余电流则通过电池。图4-13示出部分电池被遮蔽接旁路二极管。

（7）背板（TPT）技术要求

1）背板由二层高品质氟材料（FFVE）与一层高机械强度的聚酯薄膜（PET）构成。成膜后三层材料是一个无间隙的一体化材料，通过氟树脂交联反应，其分子结构是一个交联网状结构，表面氟树脂膜硬度高，抗划伤性好，与EVA粘接性能良好。

2）具有优异的耐老化、耐腐蚀、耐溶剂、耐污、疏水性能好。

图4-13 部分电池被遮蔽接旁路二极管

3）具有优异的力学性能、阻隔性能和低吸收性，可阻止水、氧、腐蚀性液体（酸雨）等对太阳电池板的影响。

4）击穿电压大于20kV。

表4-9列出国内外TPT背板膜主要性能指标比较。

表4-9国内外TPT背板膜主要性能指标比较

2.焊接设计 利用互联条将电池片串接在一起，一般串接8～12片，依组件的排列设计进行互联焊接，用定位焊或红外焊将它们连接起来，不能有虚焊、过焊。互联条为质量分数96.5%的铜和3.5%的银合金组成的铜扁丝（厚度为100～200μm）。

3.铺设设计 将互联好的玻璃盖板、太阳电池串、EVA、背板叠好，以便进行封装。

4.层压设计 利用层压机将组件的组合抽真空、加热。EVA熔化产生粘附力，将各种材料结合在一起。不能出现气泡，不能出现提前固化或过分氧化现象，不能有异物存在于各层中间。其封装质量通过测试确认。

5.接线盒设计

1）外壳有极强的抗老化、耐紫外线能力。

2）能在室外恶劣环境下安全使用。

3）散热空间大，过电流结温低，低损耗，快捷安装。

4）所有连接方式均采用双加强连接：内鼓形片接插，公母头插拔带有自锁机构。

5）装备不同规格的二极管，可改变接线盒的工作电流。

6）接线盒与背板粘接的胶，要符合太阳电池组件密封胶性能要求，确保30年不会脱落。

6.其他设计

1）组件功率≥350W，最佳电压≥60V。

2）组件外形尺寸长≤1200mm，宽≤620mm。组件重量≤16kg。

3）便于快速安装。

4）便于回收。组件淘汰拆除后，采用一定的工艺方法，可分解，按类处理后可重复使用或回炉，对环境不造成污染。