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能效管理

光伏建筑一體化常見問題及解決方法

2025China.cn   2015年12月18日

  1、引言

  光伏建筑一體化(BIPV)組件是應用太陽能發(fā)電,不會污染環(huán)境、不占用土地、減少電力在傳輸過程中的電力損耗、減少建筑物的整體造價。BIPV光伏系統(tǒng)發(fā)電效率高、可降低發(fā)電成本。隨著全球太陽能光伏發(fā)電比重的增加,光伏建筑一體化(BIPV)發(fā)電將成為光伏發(fā)電的主流。但是現(xiàn)階段同行業(yè)的競爭壓力越來越大,目前各個企業(yè)均在不斷的改進生產工藝,減少產品質量問題,提高組件的成品率。

  2、常見質量問題及改進方法

  光伏建筑一體化(BIPV)組件,一般采用層壓機封裝,易產生的問題主要有以下幾方面:組件本身設計不合理、組件內部氣泡、組件邊緣空膠、電池串位置移動、電池片碎片等。

  2.1 組件設計方面

  在滿足透光率和光電的轉換效率的前提下,電池片間距盡量小,電池片到玻璃邊緣的距離盡量大。組件在層壓階段,層壓機的硅膠板與組件表面接觸,組件表面受到硅膠板向下的壓力,硅膠板逐漸作用于玻璃邊緣,此時,玻璃邊緣分別受到一個向下的壓力及向組件內部的分應力。此時如果電池片距離玻璃邊緣太近,焊帶就很有可能彎曲。

  2.2 組件氣泡方面

  2.2.1 組件預壓完成后出現(xiàn)的氣泡:

  抽真空不充分,PVB內部有空氣殘留。解決的方法是:調整層壓工藝參數(shù),適當延長抽真空時間;PVB膠片的存儲環(huán)境不合格(由于PVB膠片的吸水性極強,儲存條件有嚴格的要求:相對溫度18-20°C,相對濕度25-30%);PVB厚度不均勻,造成局部充填不良;鋼化玻璃自身的彎曲度不同,導致兩層玻璃間存在縫隙;上下兩片玻璃尺寸大小不同,導致敷設組件時上下玻璃不能完全對齊。

  2.2.2 組件內部氣泡回返現(xiàn)象

  生產出的合格組件在放置一端時間后,組件的邊緣出現(xiàn)了氣泡,具體解決方法如下:

 ?、僭谡婵疹A壓生產完畢后,待組件冷卻下來,就要將組件進行高壓釜固化處理,預壓組件在現(xiàn)場放置時間不得超過24小時,否則也會造成氣泡回返現(xiàn)象的發(fā)生。

  ②在層壓后組件邊緣涂抹二丁酯化學試劑:組件在進入高壓釜之前在組件四周的PVB膠片上涂抹二丁酯后,讓二丁酯加速融化PVB,對于氣泡的控制可以起到一定的作用。

  2.2.3 高壓釜固化后組件氣泡未趕出

  真空預壓階段的溫度高,時間長,導致組件氣泡的產生,需要調節(jié)真空預壓的溫度及時間;高壓釜固化階段,沒有對氣泡進行上夾處理,需要對氣泡處做上夾處理;組件邊緣膠片過薄,導致氣泡處膠量稀少,需要增加一層PVB膠片。

  2.3 組件邊緣空膠方面

  組件邊緣的膠量稀少,需要在合片過程中再增加一層PVB膠片;真空預壓階段組件封邊效果不好,需要控制好真空預壓階段的層壓參數(shù);高壓釜固化階段上夾力度過大導致,需要高壓釜固化階段上夾力度的控制,上勁后輕轉半圈。

  2.4 電池串位置移動方面

  ①組件在高溫封裝時,PVB受熱后流動,對電池串進行沖擊引起電池移位,在組件的敷設過程中需要在電池串與串直接、電池片與片之間,增設PVB條、塊,這樣在PVB受熱融化過程中,才能達到內部應力的平衡;

 ?、趯訅簷C壓力過大,調整層壓數(shù),同時調整組件的層壓方式,根據層壓機充氣孔的方向層壓組件,進入層壓機內部之前在組件兩側墊緩沖帶,以減少由于層壓機的壓力造成的電池串位置的移動。

  2.5 出高壓釜之后出現(xiàn)的碎片方面

  下面通過一個實驗進行分析:規(guī)格為1484×1495的全玻組件,入釜共4塊組件,組件出釜后出現(xiàn)電池片碎片,位置在電池中間兩根焊帶中間處,并且是1#2#3#組件上都出現(xiàn)了此種現(xiàn)象,最底層的4#組件沒有出現(xiàn)這種情況。

  分析原因如下:

  ①電池片、片源存在內部缺陷現(xiàn)象。

  ②組件板塊面積大。由于組件面積為1484×1495,而入料車的橫截面的長度為850mm。因此,在放到車上后,組件邊部露出的組件面積較大,較多。在高壓釜的壓力沖擊下來的時候,組件邊部的電池受力大,片內的氣泡內的空氣將電池積壓破碎。

 ?、鄹邏焊O備的生產參數(shù):壓力大。由于此組件整體面積大,放在車上后四邊均處于懸空狀態(tài),因此在壓力加大時,造成破裂現(xiàn)象。

  ④組件車在釜內位置:電池片碎裂組件的車位置正好在壓力進氣口的下方,因此,此處的壓力最大,很可能導致碎片的產生。

 ?、莞邏焊郎匮杆?,由于釜體升溫速度快,組件內部的PVB膠膜還未完全融化,壓力已經給出,電池上的PVB膠片的氣泡未被趕出而直接壓擠在電池上,從而導致碎片現(xiàn)象的發(fā)生。

  組件第二次入釜時,進行了一下方面的改進工作:在進料車的最上方放置一塊大面積組件,將下方的組件擋住,從而延緩壓力直接壓在組件上;進料車進料后,避免放在進氣口的下方;調整設備參數(shù),將壓力降低;在組件四周均勻的上上夾子,上夾子的過程中注意力度,帶上后輕轉半圈。對縮邊氣泡的地方注意力度和夾子數(shù)量,縮邊的地方全部上夾子,一個挨一個的上。經過上面的改進工作,組件出釜后沒有碎片產生。

  3、結論

  以上介紹簡單的論述了一些生產當中遇到的常規(guī)質量問題和一些解決方法,但是找出這些質量問題的關鍵是一步一步的考慮、整理和排查,這樣才能最大限度的減少問題組件的發(fā)生,提高產品質量。

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