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浅述双玻光伏组件的设计及应用
作者:刘瑞军陈明来源:《山东工业技术》2014年第12期
摘要:双玻组件在光伏产业的不断整合中应运而生,并且越来越多的在建筑设计中得到应用。本文对以发电为主和以BIPV建筑应用为主的两种双玻璃光伏组件进行了论述,并阐述了双玻组件在设计、生产、安装中的一些影响环节。
关键词:双波光伏;PVB;热斑效应;BIPV建筑
1引言
随着光伏产业的不断整合,各企业的注意力集中到提高光伏组件性能、降低光伏组件生产成本上来,因为具有成本优势的企业其竞争力强显而易见。由此,双玻组件(DoubleglazedsolarPVmodule)应运而生,双玻组件在非晶硅组件、BIPV(Buildi
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tegratedPhotovoltaic光伏建筑一体化)建筑的设计中都有应用。
2双玻电池组件结构
双玻组件则是由HighT玻璃(上面)EVAPVB胶膜太阳电池EVAPVB胶膜钢化玻璃(背板)共5层组成(如图1)。
①电池板上表面玻璃与普通组件一样要求有较高的透过率,一般采用超白低铁钢化玻璃,厚度一般在2~32mm之间;②复合层:可以是聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB),也可以是乙烯一醋酸乙烯共聚物膜(EVA);③电池片:单晶硅、多晶硅、非晶硅的均可;④底板玻璃由于起主要的保护电池片,支承组件作用,由于没有边框的支持,组件的支撑和承压主要有上下两层玻璃来承担,厚度要求可以在2~6mm之间,底层玻璃应该使用钢化玻璃,以避免热应力的破坏。
对于双玻组件的上层玻璃和下层玻璃,厚度可以一样,也可以不一样,偏差一般不超过2mm。一般来讲8mm厚玻璃以下可以用普通层压机封装,但工艺与细节处理需要格外注意。由于8mm以上玻璃较重,须用专业安全玻璃生产设备高压釜。
3组件设计(以玻璃尺寸1574mm802mm25mm为例阐述)
31以发电为主(如电站)的组件设计
该类型组件主要为用电设施提供电源,通常整体裸露在室外,电池组件的设计使用年限大约是20~30年,通常需要满足相关规范:IEC61215,IEC61646,UL1703,IEC62108,IEEE1513,IEC61730。通过可靠度试验如Thermalcycletest(温度循环测试)、Humidity
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freezetest(湿冷冻测试)、DampHeat(湿热测试),模拟实验能够在一般气候下长期操作20年以上。
电站用双玻组件主要是从降低成本角度考虑的,电池片的结构排列尽量紧密,电池片间距缩小到25mm。封装材料一般使用EVA胶膜。
目前封装材料主要使用EVA胶膜和PVB(聚乙烯醇缩丁醛树脂膜),EVA胶膜是一种可进行化学交联的弹性体,PVB膜则是非交联的热r