光伏组件背板介绍ppt课件

本身是极性树脂，吸水透水率高，使水汽很容易透过涂层攻击处于下层的 PET，导致PET开裂。
水汽
四氟乙烯或偏氟乙烯颗粒 环氧树脂、丙烯酸树脂或聚氨酯树脂基材
PET层
• 氟涂料无法形成有效的薄膜，只适合保护基材是坚硬，熔点高的物质，如背 板等较软的材料在生产、使用中经常被弯曲，涂层形成看不见的裂纹而被破 坏。氟涂料必须通过高温烧结（370-400℃）才能形成有效的保护膜,但是对 于熔点只有280℃的PET基材来说，是根本无法承受高温烧结的。
杜邦公司的Tedlar是最广泛使用的PVF薄膜，其有第一代和第二代之 分。从实际使用情况而言，第一代产品质量更好一些。其厚度在37μm左 右，目前较多供应欧美市场。第二代产品成本低一些，厚度为25μm，表 面有肉眼可见的针孔，供应亚洲市场较多。具悉杜邦公司已有第三代产品， 但目前市场上还未见广泛推广。
乙烯共聚物（THV）
（CF（CF3）-CF2）
m-（CH2-CF2）o-
几种氟塑料薄膜的水汽阻隔能力(透水性)
(使用同样厚度为100μm的膜，在40℃、95%的湿度下,测试透水性)
PVF (Tedlar) 的水汽透过率10-20克/天平方米， PVDF的水汽透过率不超过2克/天平方米， THV不超过2克/天平方米 ECTFE不超过1克/天平方米 PET不超过10克/天平方米(但长时间会发生水解)。
交联型氟涂层/PET/氟涂层 耐候性PET/PET/PO 氟涂层/PET/氟涂层
背板耐候性能下降
常见的背板出质量问题的几个方面
背板自身材质缺陷：使用年限不达标（表现为氟材料保护层破损开 裂，PET脆化、发黄，背板破裂，纯PET结构背板一般使用年限不超过 12年）。
背板脱层：层间胶黏剂缺陷导致背板层间分层（涂胶工艺稳定性问 题，或层间胶黏剂粘结强度不够，或层间剥离力老化衰减快）

05
光伏组件的实际应用案例
家庭光伏电站建设案例
投资与收益
分析家庭光伏电站的投资成本、发电量、并网电 价和预期收益，帮助学员了解电站的经济效益。
安装位置与设计
讲解如何选择合适的安装位置、设计合理的光伏 板布局，提高电站的发电效率。
施工与验收
介绍电站施工过程中的安全规范、质量标准和验 收流程，确保电站建设质量。
光伏发电系统的应用
住宅用电
公共设施
利用屋顶或阳台安装光伏电池板，为家庭提 供电力。
如路灯、交通信号灯等公共设施可利用光伏 发电系统提供电力。
偏远地区供电
大型电站
在偏远地区利用光伏发电系统为当地居民提 供电力。
建设大规模的光伏发电站，通过并网为电力 系统提供电力。
02
光伏组件基础知识
光伏组件的类型
政策支持与市场前景
政策推动
各国政府为了推动可再生能源的发展，出台了一系列政策，如补贴、税收优惠等 ，为光伏产业发展提供了强有力的支持。
市场需求增长
随着人们对清洁能源的重视和电力成本的不断上升，光伏组件的市场需求不断增 加，行业发展前景广阔。
绿色环保与可持续发展
减少碳排放
光伏组件作为一种清洁能源，其发电过程中不产生温室气体 ，对于减少全球碳排放具有重要意义。
检测光伏组件是否存在安全隐患， 如过热、过电流、过电压等安全问 题。
04
光伏组件的维护与保养
光伏组件的清洁与保养
定期清洁
应定期对光伏组件进行清洁，以去除表面的尘土和污垢，提高光伏组件的发 电效率。
清洁方法
使用清水或软布擦拭光伏组件表面，避免使用含有酸碱成分的清洁剂，以防 腐蚀光伏组件表面。
光伏组件的维修与更换

光伏系统部件构成
光伏发电系统是由太阳电池在光照时发出电 能,供应负载运用。 除了太阳电池以外，还需求一整套配套系统 (Balance of system)才干正常任务。本章 讨论各个部件的情况。
太阳能光伏系统构成—光伏组件
光伏组件：又叫太阳能电池板 ，通常是由太阳能电池片，按 照一定功率和尺寸要求，由电 路衔接组成，并由框架封装在 一同的一组发电单元。
太阳能光伏系统部件
太阳能发电系统
独立系统 带有蓄电池 系统相对复杂 并网系统 发电直接上网 系统相对简单
太阳能发电系统分类〔系统占地〕
– 建筑一体化 – 荒漠电站 – 遥远地域电气化
光伏发电原理
无论是独立发电系统还是并 网发电系统、光伏发电系统 均由太阳电池扳(组件)、控制 器和逆变器三大部分组成。 光伏发电设备精炼，可靠稳 定，而且寿命很长，安装维 护也很简便。
太阳电池方阵应结实固定在支架上，方阵支架 要有足够的强度和刚度。在多盐雾和潮湿地域 支架要采用耐腐蚀的铝合金等资料。
较大型的太阳电池方阵还需求配置电缆，阻塞 二极管和旁路二极管以及内装避雷器的分接线 盒和总接线箱等。
有时为了防止鸟类的排泄物沾污方阵外表而引 起〞热斑效应〞，还要在太阳电池方阵顶端安 装驱鸟安装。
2. 逆变器的技术性能 在光伏系统中运用的逆变器常用的技术参数有: (1)、额定输出电压
单相为220V，三相为380V。
在稳定运转时，普通要求电压动摇偏向不超越 额定值的3%~5%。 在负载突变时，电压偏向不超越额定值8%~10%。
(2)、输出电压的不平衡度 在正常任务时，逆变器输出的三相电压不平
光伏组件串联后并联构成组件 方阵。
100KWp级以上光伏发电系统由 多个光伏方阵组成

PEVA膜或PE膜是TPE、KPE类背板中的薄弱环节，因其本身耐侯性并不理想，但出于对背板产品的 成本考虑，将与层压EVA面的膜材料换成PE或EVA膜，以牺牲部分抗老化性能换取成本的降低，这是目前
绝大部分中型组件公司的首选。
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2.涂覆法：组件厂家先是使用复合法成型的背板,并且也通过20多年的使用验证,所以目前使用PVF、PVDF等F膜的背板接受
且这些短波紫外线容易被大气圈外臭氧层吸收，能到达地面的极少，所以太阳光几乎对氟聚合物没有任何影响。其缺点就是 价格高昂，同时不易粘接，全球许多大型材料公司做了多年的材料研究，寻找可替代产品，但目前尚未找到理想的替代品。
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PVF薄膜，学名聚氟乙烯（polyvinyl fluoride ），由氟和氟碳分子的共聚体挤压而成。为含氟 或氟碳的共聚物，比其它任何聚合物具有更大的化学结合力和结构稳定性，对日照、化学溶 剂、酸碱腐蚀、湿气和氧化作用的抵抗力和耐久性效果显著。做PVF薄膜最为出名的为美国杜 邦公司，杜邦公司的注册商标Tedlar就是现光伏行业做背板用的最多PVF薄膜，TPT或TPE等背板中的T 层指的就是这里所说的Tedlar ，其有第一代和第二代之分，从实际使用情况而言第一代产品质量更好一 些，其厚度在30um左右，目前较多供应欧美市场。第二代产品成本低一些，厚度为25um，表面有肉眼可见的针孔
为了防止水蒸气进入组件，有些公司在以上各类型的背板中会加入一个铝层，比如在TPE的T和P中加入铝层
，就成为了TAPE，这种结构的背板也有一定的市场。
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以上介绍的是最为常见的几种背板构成，随着步入背板行业公司的增加，还有许多其他结构的背板相继面世：

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太阳能暖房
太阳能暖房系统是由太阳能收集器、热储 存装置、辅助能源系统，及室内暖房风扇 系统所组成，其过程乃太阳辐射热传导， 经收集器内的工作流体将热能储存，再供 热至房间。至辅助热源则可装置在储热装 置内、直接装设在房间内或装设于储存装 置及房间之间等不同设计。
太阳能发电
▪ 即直接将太阳能转变成电能，直接使用或 者将电能存储在电容器中，以备需要时使 用。
主讲人：张志峰
光伏发电原理
绪论
▪ 能源是现代社会存在和发展的基石。随着 全球经济社会的不断发展，能源消费也相 应的持续增长。随着时间的推移，化石能 源的稀缺性越来越突显，且这种稀缺性也 逐渐在能源商品的价格上反应出来。在化 石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的 开发和利用可再生能源已成为未来各国能 源战略中的重要组成部分。
3.1光电效应概述
▪ 光照射到某些物质上，引起物质的电性质 发生变化，也就是光能量转换成电能。这 类光致电变的现象被人们统称为光电效应 （Photoelectric effect）。
▪ 光生伏打效应概述及应用
▪ 光生伏打效应
▪ 是指物体由于吸收光子而产生电动势的现 象，是当物体受光照时，物体内的电荷分 布状态发生变化而产生电动势和电流的一 种效应。
太阳能并网发电系统
▪ 太阳能并网发电系统是将光伏阵列产生的 可再生能源不经过蓄电池储能，通过并网 逆变器直接反向馈▪ 光伏发电系统是利用半导体界面的光生伏 特效应而将光能直接转变为电能的一种技 术。这种技术的关键元件是太阳能电池。 太阳能电池经过串联后进行封装保护可形 成大面积的太阳电池组件，再配合上功率 控制器等部件就形成了光伏发电系统装置。

4.1.4 背板材料1.5 所以认证必须提供有效的认证证书
太阳能光伏组件背板技术
➢1.目的 规定对光伏组件背板的一般技术要求和检验、实验 方法
➢2.范围 本公司晶体硅光伏组件背板
➢3.定义 3.1 背板 光伏组件中与上盖相对的组件背部的防
护层 3.2 背板的抗张强度 背板试样发生断裂时的最大负荷 3.3 背板的延伸率 背板试样发生断裂的最大伸长率
RTI是Relative Thermal Index〔相对热指数〕的缩写,是塑料的一个指标.具体测试方法和规定 请见UL94标准.
4.要求 4.1 材料 4.1.1 背板材料应当是2层以上的复合材料,内层
主要提供机械强度和电气绝缘强度,外层应能提供内 候防护、水和气隔离功能
4.1.2 背板各复合层中,主要组成部分的单膜材料 和胶连剂的UL阻燃等级好于HB
4.1.3 背板各复合层中,主要组成部分的单膜材料 和交联剂的UL RTI〔相对耐热指数〕值应当高于105 摄氏度

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光伏产业链介绍(jièshào)
➢ 单多晶硅片比较(bǐjiào)
总体来说，单晶和多晶硅锭的生长方法 (fāngfǎ)各有所长，单晶的转换效率高，但产能 低、能耗大；多晶的转换效率相对较低，但能耗 低、产能大，适合于规模化生产。
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光伏产业链介绍(jièshào)
大规模商 业化生产
多晶硅成本比单晶硅低
转化率相对较低；原料成 本仍相对较高
大规模商 业化生产
可在多种廉价衬底材料上制备，成本低 于晶体硅电池
对太阳光的吸收系数高，因此材料需求 量少，可沉积在各种廉价衬底材料上， 生产成本低，单片电池面积大，适宜于 大规模生产
转化率相对较低
禁带宽度较大，对太阳光 辐射的长波区域不敏感， 致使转换效率难以提高； 有光致衰退现象
掺硼原子(yuánzǐ)（B）
B杂质原子最外层的电子数比硅原子少一个，相当于 B杂质原子最外层多了一个空穴。在常温条件下，B 杂质原子多余的空穴很容易挣脱原子核的束缚。掺B 杂质的Si半导体主要依靠空穴导电，称为p型Si，B杂 质称为受主杂质。
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光伏产业链介绍(jièshào)
➢ PN结
陷引起。
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光伏产业链介绍(jièshào)
➢ 各种太阳能电池(diànchí)比较
具体分类
转换效率%
单晶硅
17-20
多晶硅
15-18
多晶硅薄膜 10-12
非晶硅薄膜 6-10
优点
缺点
产业化阶 段
技术工艺最为成熟，市场主导产品，转 换效率高，性能稳定
原料成本高，目前受上游 晶体硅供应瓶颈所困
至烧毁。 EVA：容易黄变，粘结性能下降后会出现脱层。 边框：决定了组件机械载荷能力，也是组件各部件（电池片除外）中目前成本最

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4
1.3 光伏应用
通过光伏供电的通讯基站
太阳能建筑
太阳能汽车
太阳能电池充电器
神州五号飞船上的太阳能帆板
地面光伏电站
太阳能路灯
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太阳能飞行器
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1.4 光伏发展 1.4.1 太阳能是电力生产的最好能源
据统计：按现在的需求和开采速度，世界石油已探明储量可供开采43年、 天然气63年、煤炭231年
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5.4 组件的主要材料介绍 5.4.7 材料——接线盒
暂无
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5.5 太阳能组件工艺流程介绍
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6.1 发电系统概述
6.太阳能发电系统
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1. 光伏概述 1.1 定义 1.2 历史 1.3 应用 1.4 发展 1.5 产业链
2. 晶体硅材料 2.1 体 2.2 体 2.3 体
太阳电池组件使用寿命
太阳电池组件作为晶体硅太阳能产业的最终产品，应用 于光伏系统发电，即直接面向客户。其质量最为关键。 目前，优良的组件产品拥有25年的质量保证，即十年内 功率衰减少于等于10%，二十五年内功率减少小于等于 20%。
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20
5.2 组件的内外结构 5.2.1 组件外观结构：
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5.4 组件的主要材料介绍
5.4.3 材料——EVA胶膜 EVA 化学式结构如下：
EVA一种热融胶粘剂，是乙烯与醋酸乙烯脂的共聚物 ，常温下无粘性而具抗粘性， 以便操作；EVA在较宽的温度范围内具有良好的柔软性、耐冲击强度、耐环境应力 开裂性和良好的光学性能、耐低温及无毒的特性。
EVA的性能主要取决于分子量（用熔融指数MI表示）和醋酸乙烯脂（以VA表示） 的含量。当MI一定时，VA的含量高弹性，柔软性，粘结性，相溶性和透明性提高， VA的含量降低，则接近聚乙烯的性能。当VA含量一定时，MI降低则软化点下降， 而加工性和表面光泽改善，但是强度降低，分子量增大，可提高耐冲击性和应力 开裂性。

编辑于星期五：十三点 二十六分。
电池片
▪ 分类 单晶硅 多晶硅
单晶硅电池的转换率高于多晶硅电池2-3%，多晶硅电池的弱光 性好于单晶
单晶太阳能电池
规格：156×156±0.5mm 对角线：202±1.0mm
硅片的厚度：220±20um 正面：有蓝色氮化硅反射膜，银汇流带（宽有1.8、1.6、2毫米规
第七页，编辑于星期五：十三点 二十六分。
背板
▪ 检测指标
常规试验：清洁平整，无皱划痕脱层杂物
透水性（快速老化48小时）、层间剥离强度（≧5N/cm）
收缩率横向纵向各≦1.5%、2。 与EVA粘结力（≧40N/cm）、与硅胶粘结力（≧5N/cm） 耐火安全性800℃ 绝缘破坏电压
水蒸汽渗透率(水蒸汽的渗透会影响到EVA的粘结性能，导致背板与EVA脱离，进
第四页，编辑于星期五：十三点 二十六分。
▪ 多晶硅制备流程
第五页，编辑于星期五：十三点 二十六分。
▪ 进料检测
外观：表面无污，氮化硅膜色匀 栅线均匀对称排布，无氧化及外观缺陷脱落
片子无隐裂、V型角、划痕，U型口应不大于1×2mm2 电池片翘曲度，单晶硅125×125cell≦1.0mm
多晶硅156×156 cell≦1.8mm
第三页，编辑于星期五：十三点 二十六分。 第一页，编辑于星期五：十三点 二十六分。 单晶硅电池的转换率高于多晶硅电池2-3%，多晶硅电池的弱光性好于单晶
电常池规片 试翘验外曲：度清层，洁保单平晶整护硅，无12层皱5×划1P痕25V脱ce层Fll≦杂1具.物 有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为PET聚脂薄 太片阳子能 无电隐池裂效、膜率V型η具角、有划痕良，U好型口的应不绝大于缘1×性2mm能2 ，内层PVF需经表面处理和EVA具有良好 的粘接性能。 片子无隐裂、V型角、划痕，U型口应不大于1×2mm2

太阳能光伏组件知识概述
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利