光伏接線盒是介于太陽能電池組件構成的太陽能電池方陣和太陽能充電控制裝置之間的連接器。是一門集電氣設計、機械設計與材料科學相結合的跨領域的綜合性設計。
圖1：光伏接線盒
1.光伏接線盒的要求
由于太陽能電池模塊使用場合的特殊性及其本身的昂貴價值，太陽能接線盒必須具備以下幾個特性：
1）具備良好的抗老化、耐UV性能 ；
2）能夠在室外惡劣的環境中使用 ；
3）擁有優良的散熱模式，合理的內腔容積來有效降低內部溫度從而滿足電氣安全要求 ；
4）良好的防水、防塵功能 。
圖2：光伏接線盒以及其三大組成
2.接線盒常規檢測項目
▲密封性檢測
▲耐候性能檢測
▲防火性能測試
▲端腳緊固性能檢測
▲連接器插拔可靠性檢測
▲二極管節溫檢測
▲接觸電阻檢測
針對以上檢測項目，我們推薦PPO材料用于接線盒體/蓋部件；PPO、PC材料用于連接器；PA66用于螺母。
3.光伏接線盒體/蓋材料
圖3：接線盒體（PPO材質）
1）接線盒體/蓋的性能要求
▲具備良好的抗老化、耐紫外性能；
▲較低的體電阻；
▲優異的阻燃性能；
▲良好的抗化學性；
▲抗各種沖擊，如機械工具的撞擊等。
2）推薦PPO材料的幾大因素
▲?PPO在五大工程塑料中比重最小、無毒符合FDA標準；
▲耐熱性能突出，無定形材料中高于PC；
▲PPO的電氣特性在通用工程塑料中是最優秀的，溫度、濕度及頻率等對其電性能影響很小；
▲PPO/PS收縮低，尺寸穩定性好；
▲PPO及PPO/PS系列合金在通用工程塑料中耐熱水性最好，吸水率最低，在水中使用時尺寸變化很小 ；
▲PPO/PA系列合金韌性好、強度高、耐溶劑、可噴涂；
▲阻燃MPPO一般使用磷氮類阻燃劑，具有無鹵阻燃的特點，滿足綠色材料的發展方向。
?
3）推薦盒體專用PPO材料的物性
性能 | 測試標準 | 測試條件 | 單位 | 參考值 |
密度 | ASTM D792 | 23℃ | g/cm3 | 1.08 |
熔融指數 | ASTM D1238 | 275 ℃ /5kg | g/10min | 35 |
拉伸強度 | ASTM D638 | 50mm/min | Mpa | 60 |
斷裂伸長率 | ASTM D638 | 50mm/min | % | 15 |
彎曲強度 | ASTM D790 | 20mm/min | Mpa | 100 |
彎曲模量 | ASTM D790 | 20mm/min | Mpa | 2450 |
懸臂梁沖擊強度 | ASTM D256 | 1/8",23℃ | J/M | 150 |
紫外光照射測試 | UL 746C | f1 | ||
表面電阻率 | IEC 60093 | ohms | 1.0E+16 | |
體積電阻率 | IEC 60093 | Ohms·cm | 1.0E+16 | |
熱變形溫度 | ASTM D648 | 1.8 Mpa | ℃ | 120 |
阻燃性能 | UL94 | 0.75 mm | V0 |
4.電纜連接器材料
圖4：光伏連接器
1）連接器材料關鍵要求
▲具備良好的阻燃性能，阻燃要求位UL94 V0
▲接插件一般都要經過多次插入和拔出，所以對材料的強度和韌性要較高求；
▲外絕緣層具備優異的耐老化、抗紫外功能，能夠在惡劣的環境中長時間使用。
▲絕緣性能（絕緣擊穿強度和表面電阻率）要求較高
▲吸濕性低，對電氣及尺寸穩定性影響極小
2）推薦電纜連接器材料PPO材料的物性
性能 | 測試標準 | 測試條件 | 單位 | 參考值 |
密度 | ASTM D792 | 23℃ | g/cm3 | 1.09 |
熔融指數 | ASTM D1238 | 275 ℃ /5kg | g/10min | 30 |
拉伸強度 | ASTM D638 | 50mm/min | Mpa | 75 |
斷裂伸長率 | ASTM D638 | 50mm/min | % | 10 |
彎曲強度 | ASTM D790 | 20mm/min | Mpa | 110 |
彎曲模量 | ASTM D790 | 20mm/min | Mpa | 2600 |
懸臂梁沖擊強度 | ASTM D256 | 1/8",23℃ | J/M | 190 |
紫外光照射測試 | UL 746C | f1 | ||
表面電阻率 | IEC 60093 | ohms | 1.0E+16 | |
體積電阻率 | IEC 60093 | ohms·cm | 1.0E+16 | |
熱變形溫度 | ASTM D648 | 1.8 Mpa | ℃ | 130 |
阻燃性能 | UL94 | 1.0 mm | V0 |
3）推薦電纜連接器材料PC材料的物性
性能 | 測試標準 | 測試條件 | 單位 | 參考值 |
密度 | ASTM D792 | 23℃ | g/cm3 | 1.18 |
熔融指數 | ASTM D1238 | 275 ℃ /5kg | g/10min | 15 |
拉伸強度 | ASTM D638 | 50mm/min | Mpa | 60 |
斷裂伸長率 | ASTM D638 | 50mm/min | % | 8 |
彎曲強度 | ASTM D790 | 20mm/min | Mpa | 90 |
彎曲模量 | ASTM D790 | 20mm/min | Mpa | 2200 |
懸臂梁沖擊強度 | ASTM D256 | 1/8",23℃ | J/M | 680 |
紫外光照射測試 | UL 746C | f1 | ||
表面電阻率 | IEC 60093 | ohms | 1.0E+16 | |
體積電阻率 | IEC 60093 | ohms·cm | 1.0E+16 | |
熱變形溫度 | ASTM D648 | 1.8 Mpa | ℃ | 128 |
阻燃性能 | UL94 | 1.5 mm | V0 |
5.螺母材料
圖5：螺母（PA66）
1）螺母材料關鍵要求
▲阻燃要求UL 94 V0；
▲絕緣性能（絕緣擊穿強度和表面電阻率）要求較高；
▲吸濕性低，對電氣及尺寸穩定性影響極小；
▲良好的表面,光澤好。
?
2）推薦螺母PA66材料的物性
性能 | 測試標準 | 測試條件 | 單位 | 參考值 |
密度 | ASTM D792 | 23℃ | g/cm3 | 1.16 |
熔融指數 | ASTM D1238 | 275 ℃ /5kg | g/10min | 22 |
拉伸強度 | ASTM D638 | 50mm/min | Mpa | 58 |
斷裂伸長率 | ASTM D638 | 50mm/min | % | 120 |
彎曲強度 | ASTM D790 | 20mm/min | Mpa | 90 |
彎曲模量 | ASTM D790 | 20mm/min | Mpa | 2800 |
懸臂梁沖擊強度 | ASTM D256 | 1/8",23℃ | J/M | 45 |
紫外光照射測試 | UL 746C | f1 | ||
表面電阻率 | IEC 60093 | ohms | 1.0E+13 | |
體積電阻率 | IEC 60093 | ohms·cm | 1.0E+14 | |
熱變形溫度 | ASTM D648 | 1.8 Mpa | ℃ | 85 |
阻燃性能 | UL94 | 1.5 mm | V0 |
END
原文始發于微信公眾號（光伏產業通）：PPO、PC、PA在光伏接線盒中的應用