有机硅胶在太阳能光伏组件领域的应用

有机硅胶在太阳能光伏组件领域的应用
本文综述了太阳能光伏产业的发展,以及光伏组件在电站和建筑上的应用,分析了有机硅密封胶在光伏组件上的应用现状,分析了相关产品的类型和性能。

从全球看,每一次经济危机之后孕育着新的科技革命,这一次也毫不例外,只是这一次的科技革命似乎是落在新能源革命上。太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量都是新能源,相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。而太阳能产业以光伏和光热产业两大方向为基础,这场太阳革命正在向纵深发展。

当前各发达国家都在努力发展光伏发电项目,欧洲的百万屋顶计划,美国的光伏建筑计划,日本的阳光屋顶计划等等,我国政府也相继出台了《可再生能源法》、《国家中长期科技发展规划纲要(2006-2020年)》(国发[2005]44号)、《可再生能源中长期发展规划》(发改能源[2007]2174号)和《可再生能源发展专项资金管理办法》(财建[2006]237号),《金
太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》等一系列法规,进一步促进光伏发电产业技术进步和规模化发展,培育战略性新兴产业。

美国迄今最大的太阳能发电站——德索托下一代太阳能中心(Desoto Next Generation Solar Energy Center)1027日正式投入使用,耗资1.5亿美元建造,计划为大约3000户家庭和企业供电。据悉,德索托下一代太阳能中心的发电量仅占佛罗里达电力及照明公司(公司为400万多用户供电)总发电量的极少部分,尽管如此,25兆瓦仍是美国第二大太阳能发电站的近两倍。

200998日,美国FirstSolar公司(简称第一太阳能,薄膜组件)宣布将在中国内蒙古建设一座拥有2千兆瓦发电能力的光伏发电厂,这是第一太阳能——全球最大的光伏组件生产商——首次登陆中国。

据西班牙《世界报》报道,西班牙ACCIONA公司在葡萄牙建造的一座太阳能光伏电站近日投入使用,其总装机容量达46兆瓦,是目前世界上最大的太阳能光伏电站。据报
道说,该电站位于葡萄牙南部的阿马雷莱雅地区,其发电能力能满足3万多户葡萄牙家庭的日常用电需求,相当于每年可以减少8.94万吨二氧化碳排放。金属弯管

有机硅密封胶和灌封胶在这场太阳能光伏产业的巨大膨胀中,也得到了迅猛发展,其主要的应用领域是太阳能光伏组件框架和背板接线盒的粘接密封部位,灌封胶的主要应用是接线盒灌封。

20093月,道康宁公司宣布在韩国镇川设立全球第二个太阳能解决方案应用中心,通过该应用中心,工程师和研究人员可以与客户合作,对太阳能组件的材料方案进行开发、评估及试验。在2008年,道康宁公司已在美国密歇根州烯合金Freeland设立了全球第一个太阳能解决方案应用中心。道康宁公司太阳能光伏解决方案为整个光伏产业链提供材料与服务,从用于硅棒/硅锭生产的硅材料,到用于太阳能组件装配的一系列材料。其他例如HenkelSika等公司均有太阳能材料工程应用中心的成立。

1打孔文件夹 太阳能光伏组件框架和背板接线盒的粘接密封领域的技术要求和应用产品


1.1 太阳能光伏组件的构造

对于光伏组件,目前大致可以分为非聚光的平板太阳电池组件、聚光光伏发电组件和薄膜电池组件等三类。
而光伏组件用电池可以分为晶体硅电池(包括:单晶硅电池和多晶硅电池)、薄膜电池(包括:非晶硅电池和合金薄膜电池)。
其中晶体硅电池封装结构:玻璃/EVA or PVB /电池/EVA or PVB /TPT。非晶硅电池封装结构:玻璃+TCO(该透明导电玻璃,目前只有日本厂家能生产)/薄膜电池/EVA or PVB/PE or 玻璃。

2008年中国多晶硅产量4500t,硅锭/硅片产量20000t,太阳电池产量2300MW,光伏组件焊接熔深检测仪3000MW。每MW 电池耗材按9t计算:

1.2光伏组件在建筑上的应用

中国住房与建设部,中国幕墙协会等多家机构已经在不断推动光伏组件与建筑的结合,在建筑上应用的部位有光伏屋顶:利用原有建筑和标准光伏组件,实现发电;光伏幕墙:利用标准组件或双 玻璃组件,实现发电;光伏建筑构件:光伏电池与建筑材料结合,成为建筑构件。

光伏与建筑结合方式分为附着式(BAPV)和镶嵌式(BIPV),前者施工简单,当前常用方式,适用已有建筑;后者施工复杂,适用新建筑,未来发展趋势。


1.3光伏组件在大型电站的应用

太阳能光伏电站,即指通过太阳能电池组件方阵,将太阳能辐射能转换为电能的发电站。太阳能光伏电站按照运行方式可分为独立太阳能光伏电站和并网太阳能光伏电站。

未与公共电网相联接独立供电的太阳能光伏电站称为离网光伏电站。主要应用于远离公共电网的无电地区和一些特殊场所,如为边远偏僻农村、牧区、海岛、高原、沙漠的农牧渔民提供照明、看电视、听广播等基本的生活用电,为通信中继站、沿海与内河航标、输油输气管道阴极保护、气象电站、公路道班以及边防哨所等特殊处所提供电源。独立系统由太阳电池方阵、系统控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等组成。

与公共电网相联接且共同承担供电任务的太阳能光伏电站称为并网光伏电站。它是太阳能光伏发电进入大规模商业化发电阶段、成为电力工业组成部分的重要发展方向,是当今世界太阳能光伏发电技术发展的主流趋势。并网系统由太阳能电池方阵、系统控制器、并网胶囊模具
逆变器等组成。

1.2 太阳能光伏组件框架粘接要求

太阳能光伏组件用胶从其应用环境来看,主要是在户外,必须满足使用环部地理气候条件的差异,也就为其性能特点提出了以下要求:

良好的耐候能力:能够耐受高低温环境考验,如西部省份,炎热干燥,如南部省份,高温潮湿,防潮、抗环境腐蚀能力;
良好的耐紫外线曝晒能力;耐黄变性;
良好的粘接能力(在UV照射,暴雨,大风,高低温环境);
良好的耐燃烧能力; 抗机械冲击、热冲击、防震能力;

尾气吸收塔从施工应用上来讲,除了手动打胶外,密封胶必须能与高速XY表和自动点胶设备组合使用,提高光伏组件的成品效率。
市场上应用的光伏组件胶主要有脱酮肟和脱醇有机硅胶两类,其中脱酮肟以天山的1527DCPV804等为代表,例如尚德主要应用天山的有机硅胶,其后回天的906等也逐渐进入了市场,而DC7091是最早采用的脱醇类硅胶,之江公司在应用的光伏组件胶上也有脱酮肟和脱醇两类。

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标签:太阳能   组件   应用   电站   电池   建筑
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