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光伏組件結構發展及白云解決方案介紹(二)

來源:廣州市白云化工實業有限公司  作者:byonline  日期:2019-5-31
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   上一期小編和大家分享了雙玻組件夾具法和掛鉤法兩種安裝方式以及雙玻組件結構密封膠對其應用的重要性。本期小編就和大家談談雙玻組件對結構密封膠的應用要求及選用指南。

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  上一期小編和大家分享了雙玻組件夾具法和掛鉤(詞條“掛鉤”由行業大百科提供)法兩種安裝方式以及雙玻組件結構密封膠對其應用的重要性。本期小編就和大家談談雙玻組件對結構密封膠的應用要求及選用指南。

  一、雙玻組件結構密封膠應用要求

  如圖1所示,雙玻組件結構密封膠在應用過程中除了要長期承受組件自重、風荷載(詞條“風荷載”由行業大百科提供)、雪載等帶來的剪切拉伸、壓縮等作用外,還需要經受長期的風吹日曬、雨雪侵蝕、酸堿及鹽霧、高低溫、濕熱等嚴苛環境的考驗,要求結構密封膠除具有較高強度以及對玻璃鋁材粘接良好特點外,還需要具備優異的耐老化性耐水性耐酸堿性、耐鹽霧侵蝕、耐疲勞等性能。因此,結構密封膠在雙玻組件中雖然成本占比不大,但其性能的優劣將直接影響到組件的使用壽命及發電效率,甚至是整個光伏發電系統的正常運營,它的正確選用對掛鉤式雙玻組件十分重要。

圖一雙玻組件結構密封膠的作用

  二、雙玻組件結構密封膠選用指南

  普通密封膠是指隨著密封面形狀而變形,具有觸變或者流淌性,有一定粘接性的密封材料(詞條“密封材料”由行業大百科提供)。用來填充縫隙以起到密封作用的粘接劑。具有粘接、防水(詞條“防水”由行業大百科提供)固定導熱等作用。

  結構密封膠是強度高,能承受較大載荷,且耐老化、耐疲勞、耐腐蝕,在預期壽命內性能穩定,適用于承受強力的結構件(詞條“結構件”由行業大百科提供)粘接的粘接劑。能作為結構粘接的密封膠主要有硅酮密封膠聚氨酯密封膠、環氧密封膠,其主要區別如下。

  有機硅硅材料由于其含有的硅氧鍵鍵能遠遠大于碳碳鍵和碳氧鍵,具有突出的耐老化性能,能在戶外環境長期使用,是目前已知的耐老化性最好的一類高分子材料。除耐老化性外,硅酮類結構密封膠還具有優異的耐高低溫、耐水、耐疲勞、耐鹽霧腐蝕等特點,在預期壽命內(30年以上)性能穩定,能承受較大荷載,適用于金屬陶瓷塑料、玻璃等同種材料或異種材料之間的粘接,是雙玻組件結構密封膠的最佳選擇。

  目前市面上所有光伏組件必須符合IEC 61215標準《地面用晶體硅光伏組件-設計鑒定和定型》。該標準是光伏發電系統中的一項基礎標準,硅酮類結構密封膠作為光伏組件安裝重要的組成部分之一,必須滿足IEC 61215標準,其中涉及影響硅酮類結構密封膠的性能主要有室外暴曬實驗、紫外處理實驗、熱循環實驗、濕-凍實驗、濕熱實驗等老化條件。

  在IEC 61215標準的基礎上,結合硅酮類結構密封膠相關性能,業內制定了適用于光伏組件硅酮結構密封膠的相關標準,此前市面上硅酮結構密封膠常用于建筑幕墻(詞條“建筑幕墻”由行業大百科提供)的粘接用途,符合我國國標《建筑用硅酮結構密封膠》GB 16776-2005或美標《硅酮結構密封膠》ASTM C1184-2013的要求,但是多數無法經受更加苛刻的長期高溫高濕、高低溫、酸堿腐蝕、鹽霧侵蝕等光伏應用環境考驗。針對開發光伏組件類用膠參數要求,目前主要參考由廣州市白云化工實業有限公司、天合光能股份有限公司、無錫尚德太陽能(詞條“太陽能”由行業大百科提供)電力有限公司等單位合作起草的團體標準T/CPIA 0008-2019:《光伏組件用硅酮類結構密封膠》,其內容如下:

表一光伏組件用硅酮類結構密封膠標準

  與普通結構密封膠標準不同,該標準規定除了結構密封膠基本參數之外,主要針對光伏組件長期在戶外使用。其老化性能要求更為嚴格,包括濕凍實驗20次(HF20)、熱循環300次(TC300)、紫外老化120kWh/m2(UV120)、鹽霧試驗、高溫高濕1500h(DH1500)等模仿自然環境老化條件,要求老化后的性能相比老化前性能保持率要大于75%,DH1500大于60%即可。

  同時為了更好規范光伏組件用結構密封膠標準,由中國石油和化學工業協會提出,全國膠粘劑標準化技術委員會歸口,各膠粘劑單位合作一起制定了光伏組件用膠粘劑國標:《地面光伏組件背軌粘接用有機硅膠粘劑》

表二GB《地面光伏組件背軌粘接用有機硅膠粘劑》

  該標準與團體標準T/CPIA 0008-2019:《光伏組件用硅酮類結構密封膠》類似,都針對自然條件下老化后結構密封膠的各項性能保持率作了規定,同時增加了常態以及耐水后的粘接性測定,包括常態下的剝離強度及耐水后的剝離(詞條“剝離”由行業大百科提供)強度保持率,相對而言更加全面。

  雙玻組件結構密封膠要求有優異的耐高低溫、耐紫外、耐酸堿、耐鹽霧、耐疲勞等性能,應用環境與GB《地面光伏組件背軌粘接用有機硅膠粘劑》檢測項目比較類似,建議選用雙玻組件結構密封膠時以該國標的要求為標準,同時參考企業的自身要求,在合理的范圍內可適當提高光伏組件結構密封膠性能指標要求。

  白云化工SS622E-PV是雙組份硅酮結構密封膠,完全符合IEC 61215《地面用晶體硅光伏組件-設計鑒定和定型》、T/CPIA 0008-2019:《光伏組件用硅酮類結構密封膠》以及GB《地面光伏組件背軌粘接用有機硅膠粘劑》。具有優異的結構粘結性能和耐氣候老化性能,經過人工加速氣候老化測試,密封膠的各項理化性能無明顯變化。其老化后其主要性能:剪切強度(詞條“剪切強度”由行業大百科提供)保持率、斷裂(詞條“斷裂”由行業大百科提供)拉伸強度保持率、斷裂伸長率保持率如表三。

表三 SS622E-PV老化后主要性能保持率

  如上表所示,經濕熱、濕凍、熱循環、紫外、鹽霧等老化后,其力學性能保持率均在80%以上,個別甚至達到了95%以上。白云化工一直秉承需求萬變,超越需求的營銷理念,致力于為客戶提供密封問題解決方案。在設計研發雙玻組件結構密封膠SS622E-PV時,充分考慮到產品應用時的長期可靠性以及在高溫高濕、熱循環、濕凍循壞、酸堿、鹽霧、水浴、靜態荷載等模擬試驗條件下的綜合性能,為雙玻組件的長期應用提供安全持久的保障。作為目前國內第一家雙玻組件用高性能結構密封膠供應商,白云化工將一如既往地緊隨光伏產業的發展方向,不斷地為光伏企業新產品研發提供配套的密封膠解決方案,獻力國家光伏產業的健康發展。

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