ฟิล์ม Interlayer PVB เกรดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์คืออะไร และเหตุใดจึงมีความสำคัญ

ฟิล์ม Interlayer พีวีบี เกรดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์คืออะไร และแตกต่างจาก PVB ทางสถาปัตยกรรมอย่างไร

ฟิล์มโพลีไวนิลบิวทิรัล (PVB) ถูกนำมาใช้ในกระจกนิรภัยลามิเนตมานานหลายทศวรรษ โดยมีชื่อเสียงมากที่สุดในกระจกบังลมรถยนต์และกระจกสถาปัตยกรรม ในการใช้งานเหล่านั้น หน้าที่หลักของ PVB คือยึดเศษแก้วไว้ด้วยกันหลังจากการแตกหัก ดูดซับพลังงานกระแทก และช่วยลดเสียง ฟิล์มระหว่างชั้น PVB เกรดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มีจุดประสงค์พื้นฐานที่แตกต่างและมีความต้องการมากขึ้น โดยจะต้องห่อหุ้มและปกป้องเซลล์แสงอาทิตย์ภายในโมดูล ในขณะเดียวกันก็ส่งแสงแดดในปริมาณสูงสุดที่เป็นไปได้ไปยังพื้นผิวเซลล์ที่ทำงานอยู่ไปพร้อมๆ กัน รักษาความคมชัดของแสงตลอดระยะเวลาหลายทศวรรษของการสัมผัสกลางแจ้ง และรักษาความสมบูรณ์ทางไฟฟ้าของวงจรเซลล์ตลอดช่วงอุณหภูมิ ความชื้น และการโหลด UV อย่างเต็มรูปแบบที่โมดูลแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งภาคสนามจะประสบ

PVB สถาปัตยกรรมมาตรฐานได้รับการกำหนดสูตรสำหรับประสิทธิภาพเชิงกล และไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการส่งผ่านแสง ความคงตัวของรังสียูวีในระยะยาวภายใต้การฉายรังสีจากแสงอาทิตย์อย่างต่อเนื่อง หรือข้อกำหนดการยึดเกาะและความต้านทานความชื้นเฉพาะของการสร้างโมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ PVB เกรดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นหมวดหมู่ผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างด้วยสูตรที่ออกแบบอย่างพิถีพิถัน ซึ่งรวมถึงสารเพิ่มความคงตัวของรังสียูวี สารพลาสติกพิเศษ สารเร่งการยึดเกาะ และแพ็คเกจสารต้านอนุมูลอิสระที่เลือกเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของมาตรฐานคุณสมบัติโมดูล IEC 61215 และ IEC 61730 ตลอดอายุการใช้งานโมดูลที่คาดการณ์ไว้ 25 ถึง 30 ปี การปฏิบัติต่อวัสดุทั้งสองประเภทนี้แบบใช้แทนกันได้ถือเป็นข้อผิดพลาดที่พบบ่อยและมีค่าใช้จ่ายสูงในการออกแบบโมดูล

ฟิล์ม PVB Interlayer มีบทบาทอย่างไรในโครงสร้างโมดูลแสงอาทิตย์?

โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์แบบกระจก-แก้วหรือแผ่นกระจกด้านหลังเป็นชุดประกอบแบบเคลือบซึ่งเซลล์แสงอาทิตย์ถูกล้อมรอบด้วยวัสดุห่อหุ้มอย่างสมบูรณ์ สารห่อหุ้มทำหน้าที่หลายอย่างพร้อมกันซึ่งมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพของโมดูล ความน่าเชื่อถือ และอายุการใช้งานที่ยาวนาน ในโมดูลที่ใช้ PVB เป็นตัวห่อหุ้ม ฟิล์มจะถูกวางทั้งด้านบนและด้านล่างของสายเซลล์ ระหว่างกระจกด้านหน้ากับเซลล์ และระหว่างเซลล์กับกระจกด้านหลังหรือแผ่นด้านหลัง ทำให้เกิดสภาพแวดล้อมที่ปิดผนึกอย่างต่อเนื่องรอบๆ วงจรไฟฟ้า

ในระหว่างกระบวนการเคลือบ ฟิล์ม PVB จะถูกให้ความร้อนภายใต้แรงดันสุญญากาศในเครื่องเคลือบบัตร ซึ่งจะทำให้ฟิล์มนิ่มลง และไหลไปรอบๆ รูปทรงของเซลล์ และติดกาวอย่างแน่นหนากับทั้งพื้นผิวกระจกและพื้นผิวเซลล์ เมื่อเย็นตัวลง ฟิล์มจะแข็งตัวเป็นเมทริกซ์ยืดหยุ่นหนืดที่เหนียว โปร่งใส ซึ่งรองรับกลไกทางกลไก แยกวงจรเซลล์ออกจากกระจกและเฟรมด้วยระบบไฟฟ้า บัฟเฟอร์การขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันระหว่างแก้วกับซิลิคอน และสร้างเกราะป้องกันความชื้นที่เข้ามา มิฉะนั้นจะทำให้เกิดการกัดกร่อนของการเคลือบโลหะของเซลล์ การแยกชั้นของสารห่อหุ้ม และการย่อยสลายทางไฟฟ้าในท้ายที่สุดของโมดูล คุณภาพและข้อมูลจำเพาะของฟิล์ม PVB จะกำหนดโดยตรงว่าแต่ละฟังก์ชันเหล่านี้ทำงานได้ดีเพียงใดตลอดอายุการใช้งานของโมดูล

คุณสมบัติประสิทธิภาพที่สำคัญของฟิล์ม PVB เกรดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์คืออะไร?

ประสิทธิภาพของก ฟิล์ม interlayer PVB เกรดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ มีลักษณะเฉพาะด้วยชุดของคุณสมบัติที่ร่วมกันกำหนดความเหมาะสมสำหรับการห่อหุ้มโมดูล สถานที่ให้บริการแต่ละแห่งมีข้อกำหนดที่สามารถวัดผลได้ซึ่งผู้ผลิตที่รับผิดชอบเผยแพร่และผู้ผลิตโมดูลนั้นควรตรวจสอบผ่านการควบคุมคุณภาพที่เข้ามาและการทดสอบคุณสมบัติตามระยะเวลา

การส่งผ่านแสง

การส่งผ่านแสงสูงในช่วงความยาวคลื่นที่เซลล์แสงอาทิตย์แปลงเป็นไฟฟ้า - ประมาณ 300 ถึง 1200 นาโนเมตรสำหรับผลึกซิลิคอน - เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียแสงของปรสิตภายในชั้นห่อหุ้ม โดยทั่วไปแล้ว ฟิล์ม PVB เกรดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะมีค่าการส่งผ่านเริ่มต้นสูงกว่า 90% ตลอดสเปกตรัมที่มองเห็น โดยวัดจากตัวอย่างกระจกลามิเนตก่อนที่จะเร่งการบ่ม อย่างไรก็ตาม การส่งผ่านแสงเริ่มแรกมีความสำคัญน้อยกว่าการรักษาการส่งผ่านแสงหลังจากได้รับรังสียูวีและวงจรความร้อนเป็นเวลานาน ฟิล์มที่เริ่มต้นที่การส่งผ่าน 92% แต่เปลี่ยนเป็นสีเหลืองถึง 80% หลังจากการเปิดรับแสงภาคสนามเป็นเวลาห้าปี ทำให้เกิดการสูญเสียกำลังขับที่วัดได้และถาวร สูตร PV PVB คุณภาพสูงรวมสารเพิ่มความคงตัวของแสงเอมีน (HALS) ที่ถูกขัดขวางและตัวดูดซับรังสียูวีที่คัดเลือกมาเป็นพิเศษเพื่อป้องกันการก่อตัวของโครโมฟอร์ในเมทริกซ์โพลีเมอร์ภายใต้การฉายรังสีจากแสงอาทิตย์อย่างต่อเนื่อง

อัตราการส่งผ่านไอความชื้น

ไอน้ำเข้าเป็นหนึ่งในกลไกหลักของการย่อยสลายโมดูลในระยะยาว ความชื้นทำให้เกิดการกัดกร่อนของการเคลือบโลหะเงินและอะลูมิเนียมบนเซลล์แสงอาทิตย์ ส่งเสริมการแยกชั้นที่ส่วนต่อประสานระหว่างเซลล์แก้วห่อหุ้มและเซลล์ห่อหุ้ม และเร่งการย่อยสลายที่เกิดจากศักยภาพ (PID) ในโมดูลที่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าของระบบสูง PVB มีอัตราการส่งผ่านไอความชื้น (MVTR) สูงกว่า อีวา ซึ่งเป็นสารห่อหุ้มทางเลือกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในอุตสาหกรรม ซึ่งหมายความว่า โครงสร้างโมดูลแก้ว-แก้วเป็นที่นิยมอย่างมากเมื่อใช้ PVB เนื่องจากชั้นกระจกคู่ช่วยลดเส้นทางการซึมผ่านของความชื้นที่มีประสิทธิภาพได้อย่างมาก เมื่อเทียบกับแผ่นหลังโพลีเมอร์ สำหรับโมดูล PVB แก้วแก้ว ความชื้นที่ทะลุผ่านซีลขอบเป็นปัจจัยจำกัด และการออกแบบซีลขอบที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อเสริมความต้านทานต่อความชื้นของฟิล์ม

แรงยึดเกาะกับกระจกและพื้นผิวเซลล์

การยึดเกาะระหว่างฟิล์ม PVB กับกระจกด้านหน้า กระจกด้านหลัง และพื้นผิวเซลล์จะต้องยังคงแข็งแกร่งและมั่นคงตลอดช่วงอุณหภูมิเต็มรูปแบบที่โมดูลที่ใช้งานภาคสนามต้องเผชิญ ตั้งแต่ต่ำกว่า -40°C ในการติดตั้งในสภาพอากาศเย็น ไปจนถึงสูงกว่า 85°C ในสภาพแวดล้อมทะเลทราย การหลุดร่อนซึ่งปรากฏเป็นฟองที่มองเห็นได้หรือจุดสีขาวภายในแผ่นลามิเนต เป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ในด้านความสวยงามและสร้างความเสียหายในทางปฏิบัติ เนื่องจากบริเวณที่แยกส่วนจะสูญเสียหน้าที่กั้นความชื้น และสร้างการกระจายแสงที่ลดการส่งออกของเซลล์ ฟิล์ม PVB เกรดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มีสูตรผสมสารเติมแต่งที่ส่งเสริมการยึดเกาะ และมีระดับการยึดเกาะที่ควบคุมได้ ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่สามารถปรับสมดุลระหว่างการยึดเกาะทางโครงสร้างที่แข็งแกร่งและพฤติกรรมการปลดปล่อยแบบควบคุมซึ่งจำเป็นในการออกแบบโมดูลบางประเภท

ความต้านทานต่อปริมาตรและการแยกทางไฟฟ้า

สารห่อหุ้มต้องรักษาความต้านทานไฟฟ้าให้สูงตลอดอายุการใช้งาน เพื่อป้องกันกระแสรั่วไหลจากวงจรเซลล์ไปยังกรอบโมดูลและโครงสร้างการติดตั้ง การสูญเสียความต้านทาน - ซึ่งอาจเกิดขึ้นเมื่อการดูดซับความชื้นสูงหรือเมื่อโพลีเมอร์เสื่อมลง - เพิ่มกระแสรั่วไหล ทำให้ PID รุนแรงขึ้นในระบบไฟฟ้าแรงสูง และสร้างอันตรายด้านความปลอดภัยในสภาพเปียก PVB เกรดเซลล์แสงอาทิตย์คุณภาพสูงรักษาความต้านทานปริมาตรให้สูงกว่า 10¹³ Ω·cm ภายใต้สภาวะที่มีความชื้น ซึ่งเป็นข้อกำหนดที่ควรได้รับการตรวจสอบผ่านการทดสอบความร้อนชื้นที่ 85°C / ความชื้นสัมพัทธ์ 85% เป็นเวลา 1000 ชั่วโมงตามระเบียบวิธี IEC 61215

PVB เปรียบเทียบกับ EVA และสารห่อหุ้มพลังงานแสงอาทิตย์อื่นๆ อย่างไร

ฟิล์มโคโพลีเมอร์เอทิลีน-ไวนิลอะซิเตต (EVA) ครองตลาดสารห่อหุ้มพลังงานแสงอาทิตย์ในอดีต เนื่องจากมีต้นทุนต่ำ กระบวนการเคลือบที่ได้รับการยอมรับอย่างดี และเข้ากันได้อย่างกว้างขวางกับทั้งเทคโนโลยีผลึกซิลิกอนและเซลล์ฟิล์มบาง อย่างไรก็ตาม EVA มีจุดอ่อนที่ได้รับการบันทึกไว้เป็นอย่างดี ซึ่งกระตุ้นให้เกิดความสนใจในสารห่อหุ้มทางเลือก รวมถึง PVB, โพลีโอเลฟิน อีลาสโตเมอร์ (โพ) และฟิล์มไอโอโนเมอร์ ตารางด้านล่างสรุปลักษณะเปรียบเทียบที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับผู้ออกแบบโมดูลและทีมจัดซื้อ

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของ PVB เหนือ EVA มาตรฐานคือการไม่มีการสร้างกรดอะซิติกในช่วงอายุ เมื่อ EVA ลดลงภายใต้การสัมผัสรังสียูวีและอุณหภูมิที่สูงขึ้น มันจะปล่อยกรดอะซิติกออกมาเป็นผลพลอยได้จากปฏิกิริยาการกลับตัวของการเชื่อมโยงข้าม กรดอะซิติกกัดกร่อนโลหะของเซลล์ ลดชั้นเคลือบป้องกันการสะท้อนแสง และโจมตีโครงสร้างเซลล์ฟิล์มบางบางชนิด PVB ไม่สร้างกรดอะซิติกภายใต้สภาวะการสัมผัสใดๆ ในสนาม ทำให้กลายเป็นสารห่อหุ้มที่เฉื่อยทางเคมีมากขึ้นอย่างมากสำหรับการออกแบบโมดูลที่มีอายุการใช้งานยาวนานและสำหรับเทคโนโลยีฟิล์มบางที่ไวต่อการสัมผัสกรดเป็นพิเศษ

การใช้งานใดที่เหมาะสมที่สุดกับฟิล์ม Interlayer PVB เกรดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

ฟิล์มระหว่างชั้น PVB เกรดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์พบว่ามีเหตุผลทางการค้าที่แข็งแกร่งที่สุดในการใช้งานโดยให้ความสำคัญกับอายุการใช้งานที่ยาวนานของโมดูล ประสิทธิภาพการมองเห็น ความสมบูรณ์ของโครงสร้างภายใต้การรับน้ำหนักทางกล และความต้านทานต่อโหมดการย่อยสลายเฉพาะเจาะจงมากกว่าต้นทุนวัสดุเริ่มต้น การใช้งานหลายประเภทได้รับประโยชน์อย่างต่อเนื่องจากการห่อหุ้ม PVB

• พลังงานแสงอาทิตย์แบบบูรณาการในอาคาร (BIPV) เป็นหนึ่งในวิธีที่เป็นธรรมชาติที่สุดสำหรับการห่อหุ้ม PVB โมดูล BIPV ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบกระจกสถาปัตยกรรมและส่วนประกอบผลิตไฟฟ้าไปพร้อมๆ กัน ซึ่งต้องการประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยทางโครงสร้างของกระจกสถาปัตยกรรมลามิเนต รวมถึงการเก็บรักษาชิ้นส่วนหลังจากการแตกหัก รวมกับประสิทธิภาพด้านแสงและไฟฟ้าของโมดูลแสงอาทิตย์ PVB มีประวัติการรับรองความปลอดภัยมายาวนานหลายทศวรรษในด้านกระจกลามิเนตด้านสถาปัตยกรรม และสูตรเกรดเซลล์แสงอาทิตย์จะนำใบรับรองความปลอดภัยนี้ไปไว้ในผลิตภัณฑ์ BIPV โดยตรง
• โมดูลสองหน้าแก้ว-แก้วที่มีไว้สำหรับระบบสาธารณูปโภคไฟฟ้าแรงสูงได้รับประโยชน์จากความต้านทาน PID ที่ดีของ PVB และไม่มีการสร้างกรดอะซิติก ซึ่งทั้งสองโมดูลมีความสำคัญมากขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าของระบบเพิ่มขึ้นเกิน 1,000V และเมื่ออายุการใช้งานของโมดูลขยายไปจนถึง 30 ปีและนานกว่านั้น
• โมดูลกระจก-กระจกแบบไม่มีกรอบสำหรับโรงรถ เรือนกล้วยไม้ และหลังคาทางสถาปัตยกรรม จำเป็นต้องมีสารห่อหุ้มที่ช่วยรักษาการยึดเกาะของขอบอย่างแน่นหนา โดยไม่ต้องใช้กลไกรองรับของโครงอลูมิเนียมทั่วไป การยึดเกาะสูงของ PVB กับพื้นผิวกระจกและความทนทานเชิงกลทำให้ PVB เหมาะอย่างยิ่งกับการติดตั้งที่มีความต้องการเชิงโครงสร้างเหล่านี้
• ผู้ผลิตโมดูลฟิล์มบางที่ใช้เทคโนโลยีเซลล์แคดเมียมเทลลูไรด์ (CdTe) หรือคอปเปอร์ อินเดียม แกลเลียม เซเลไนด์ (CIGS) ชอบ PVB อย่างแน่นอน เนื่องจากเทคโนโลยีเหล่านี้มีความไวต่อกรดอะซิติกที่ EVA สามารถสร้างขึ้นได้ และความเฉื่อยทางเคมีของ PVB จะปกป้องเคมีของพื้นผิวเซลล์ตลอดอายุการใช้งานของโมดูล

ผู้ผลิตโมดูลควรประเมินอะไรเมื่อเลือกผู้จำหน่ายฟิล์ม Interlayer PVB

การเลือกฟิล์มระหว่างชั้น PVB เกรดพลังงานแสงอาทิตย์เป็นการตัดสินใจที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของโมดูล ความรับผิดในการรับประกัน และความสามารถทางการเงิน — ความสามารถในการดึงดูดเงินทุนสำหรับโครงการจากผู้ให้กู้ที่ต้องการความน่าเชื่อถือของโมดูลที่แสดงให้เห็น กระบวนการประเมินซัพพลายเออร์ที่เข้มงวดควรครอบคลุมมิติต่อไปนี้:

• ขอเอกสารข้อมูลทางเทคนิคฉบับสมบูรณ์ซึ่งครอบคลุมถึงการส่งผ่านแสงก่อนและหลังการสัมผัสรังสียูวี 1,000 ชั่วโมงตามมาตรฐาน IEC 61345 ประสิทธิภาพความร้อนชื้นตามมาตรฐาน IEC 61215 ความต้านทานปริมาตรภายใต้สภาวะชื้น การยึดเกาะของเปลือกกระจกที่อุณหภูมิหลายอุณหภูมิ และอัตราการส่งผ่านไอความชื้น ซัพพลายเออร์รายใดก็ตามที่ไม่สามารถระบุจุดข้อมูลเหล่านี้ได้ ไม่ควรได้รับการพิจารณาสำหรับคุณสมบัติ
• ตรวจสอบว่าฟิล์มได้รวมอยู่ในการทดสอบคุณสมบัติโมดูล IEC 61215 และ IEC 61730 ที่ประสบความสำเร็จกับผู้ผลิตโมดูลที่ได้รับการรับรองอย่างน้อยหนึ่งราย และขอการอ้างอิงรายงานการทดสอบเฉพาะ แทนที่จะยอมรับคำกล่าวอ้างทั่วไปเกี่ยวกับการปฏิบัติตามข้อกำหนด
• ประเมินระบบการจัดการคุณภาพของซัพพลายเออร์ ข้อมูลความสอดคล้องในแต่ละชุด และข้อกำหนดความทนทานต่อความหนา - การเปลี่ยนแปลงความหนาของฟิล์ม PVB ตลอดความกว้างของม้วนและตลอดความยาวม้วนส่งผลโดยตรงต่อความสม่ำเสมอของการเคลือบ และควรอยู่ภายใน ±5% ของข้อกำหนดที่ระบุ
• ประเมินข้อกำหนดในการจัดเก็บและการจัดการอย่างระมัดระวัง — ฟิล์ม PVB ดูดความชื้นได้ และต้องเก็บไว้ในสภาพความชื้นที่ควบคุมได้ต่ำกว่า 30% ความชื้นสัมพัทธ์ เพื่อป้องกันการดูดซับความชื้นในการเคลือบก่อนการเคลือบ ซึ่งจะทำให้การเคลือบไร้ฟองและคุณภาพการมองเห็นในขั้นสุดท้ายลดลง
• พิจารณาความสามารถในการสนับสนุนด้านเทคนิคของซัพพลายเออร์สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเคลือบ — โปรไฟล์อุณหภูมิการเคลือบ เวลากักเก็บสุญญากาศ และพารามิเตอร์รอบการกดสำหรับ PVB แตกต่างจากที่กำหนดไว้สำหรับ EVA และซัพพลายเออร์ที่มีประสบการณ์ควรจะสามารถให้คำแนะนำกระบวนการเฉพาะการใช้งานและการสนับสนุนการแก้ไขปัญหาระหว่างการเปลี่ยนจากการห่อหุ้ม EVA ไปเป็น PVB

ฟิล์มระหว่างชั้น PVB เกรดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มีตำแหน่งที่กำหนดไว้อย่างดีและสามารถป้องกันได้ในแนวนอนที่ห่อหุ้มพลังงานแสงอาทิตย์ สำหรับการใช้งานที่ให้ความสำคัญกับความเฉื่อยของสารเคมี ประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยของโครงสร้าง การรักษาคุณภาพแสง และความเข้ากันได้กับสถาปัตยกรรมโมดูลแก้ว-แก้ว มีการผสมผสานระหว่างคุณสมบัติที่ EVA ไม่สามารถเทียบเคียงได้ และจะมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ ในขณะที่อุตสาหกรรมผลักดันอายุการใช้งานของโมดูลและแรงดันไฟฟ้าของระบบให้เกินกว่ามาตรฐานปัจจุบันกำหนด