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光伏组件白色线条(静电纹)成因探讨

编辑: 来源: 北极星太阳能光伏网 发表时间: 2015-08-02 已浏览 字号:

EVA胶膜是电的绝缘体,其和任何绝缘体摩擦后会产生静电。静电的电压可以达到很高,在积累到一定的程度后,其会以电弧形式直接释放电荷。静电的释放会在EVA胶膜中瞬间产生短路而导致了瞬间的高温,而高温正是EVA胶膜交联的诱因。因其在很微小的范围内可能达到很高的温度而导致EVA胶膜中的过氧化物剧烈反应留下痕迹,或者是EVA树脂被电荷击穿导致类似电缆绝缘层被击穿后留下的树枝状痕迹。其既可能是在非常微小范围内发生的剧烈交联,其也可能是过氧化物直接分解,其也可能是EVA树脂被击穿后留下了击穿的痕迹。总之,该痕迹在组件层压EVA树脂经过融化而变成全透明后,在蓝色或者黑色的电池片上非常明显的显现出来。这种白色线条明显的特征是形状类似于闪电、有分叉,大小不一。

如果以上分析的原因正确,要避免EVA胶膜中白色线条的出现,就要尽量避免EVA胶膜表面静电的积累。而EVA胶膜在生产和使用中均会与其它绝缘体接触而产生静电。。

EVA胶膜在生产过程中有两种收卷方式,摩擦收卷和中心收卷。摩擦收卷使用一个橡胶辊与EVA胶膜同步把EVA胶膜送到纸管芯上。由于橡胶辊是带电机的主动辊,所以EVA胶膜和橡胶辊是同步的,所以尽管该收卷方式的名称中有“摩擦”两个字,实际上EVA胶膜和橡胶辊之间的摩擦并不严重。另外由于该种收卷方式得到的胶膜收卷比较松,所以已收好的EVA胶膜层与层之间的摩擦也非常少。另一种收卷方式是中心收卷,其使用一个金属辊芯旋转收卷。中心收卷的旋转动力来自于金属辊芯,所以EVA胶膜容易越收越紧,EVA胶膜层与层之间发生摩擦而累计静电电荷。有些中心收卷的设备在金属辊芯前有一个橡胶的展平辊,该辊为被动辊,完全依靠EVA胶膜带动,此处是一个比较容易产生静电的部位。以上两种方式,从原理上讲,中心收卷更容易产生静电。

EVA胶膜的裁切过程中,EVA胶膜也容易积累静电。如果裁切过程中使用了橡胶辊作为过渡的被动辊,其会大量的在EVA胶膜表面产生电荷积累。同时如果裁切机的平台使用玻璃,此位置也是一个容易电荷积累的场合。一些结构复杂的自动裁膜机由于采用了数量不少的橡胶辊作为展平、过渡等目的,其比结构简单的裁膜机更容易在EVA胶膜上引起静电荷的积累。从原理上讲,使用人工裁切的裁膜平台由于没有或者很少有被动转动的橡胶过渡辊,其与自动裁切设备比较不容易产生静电电荷积累。

如何避免在EVA胶膜生产和裁切中静电电荷的积累是防范白色线条出现的有效方法之一。通过对生产设备的改进和防止EVA胶膜层与层之间的摩擦而有效的防止了白色线条的出现。同时组件厂在EVA胶膜的裁切过程中也应有效的避免胶膜和其它绝缘部件的摩擦。

结束语

由于白色线条严重影响光伏组件外观,降低了组件品质而导致报废或者降级,因此在EVA胶膜的制造和裁切过程中应尽量避免静电的积累。如尽量使用摩擦收卷装置、尽量不使用橡胶展平辊(或者在展平辊后再增加一个金属辊以释放电荷)、裁切机上尽量少用、不用橡胶辊等。

由于光伏组件白色线条的发生可能还有更多的影响因素,本文未说明所有的疑问,比如夏天更容易发生白色线条、白色线条的发生是无规律的等等,因此有关白色线条产生的原因还需要进一步研究和分析。

参考资料:

海优威实验室实验结果

SAMSUNG道达尔实验室分析报告

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