光伏建筑是利用太陽能發電的一種新形式，通過將太陽能電池安裝在建筑的圍護結構外表面或直接取代圍護結構外表面結構來提高發電。

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國家對BIPV技術的政策扶持、價格補貼以及巨大發展空間及市場需求，使BIPV技術得到長足的發展，也將促使新封裝材料及生產技術不斷涌現，封裝工藝和裝備不斷更新升級。

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BIPV雙玻組件封裝材料主要有聚乙烯醇縮丁醛(PVB)及聚乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)，

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其化學結構如下：

使用PVB膠膜進行雙玻組件封裝，一般須在層壓機上將電池片與玻璃固定，此時的組件樣品不易冷卻透明，需二次加熱再冷卻，故使用高壓釜高溫高壓再次封裝，取出后冷卻速度緩慢。

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PVB膠膜

整個封裝流程復雜，操作繁瑣，封裝時間一般在一個小時以上，大大影響封裝效率，另外，PVB樹脂的價格比EVA樹脂高，故使用PVB膠膜封裝雙玻太陽能組件存在成本較高且封裝效率低等問題。

常規組件用EVA膠膜用于雙玻組件封裝時，易出現電池片或匯流帶移位、組件邊角氣泡、缺膠等組件缺陷。

為克服上述封裝材料的缺點，本文介紹一種既能解決常規EVA膠膜封裝雙玻組件時出現的組件缺陷問題，又能替代聚乙烯醇縮丁醛(PVB)膠膜以簡化生產流程，提高生產效率，降低成本的封裝材料—雙玻組件用EVA膠膜的制備過程，同時將其與常規EVA膠膜及PVB膠膜進行封裝工藝及效果對比分析。

EVA膠膜

• 雙玻組件專用EVA膠膜的制備

將EVA樹脂及功能樹脂(鹿山新材合成)混合均勻，投入流延機中，調節模頭使膠膜厚度在0.50±0.02mm范圍內經冷卻、牽引、收卷，得到雙玻組件專用EVA膠膜。

具體制備流程圖如下：

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雙玻組件專用EVA膠膜的制備流程

• 不同封裝膠膜的層壓封裝實驗

選用相同類型的鋼化玻璃及太陽能電池片，采用鋼化玻璃/膠膜/電池片/膠膜/鋼化玻璃的疊層結構(如下圖)，分別將相同厚度的雙玻組件專用EVA膠膜、常規組件用EVA膠膜、PVB膠膜制成疊層結構，設定層壓機工藝進行同步層壓，對比不同封裝材料在層壓機封裝過程中的工藝適應性。

? ? ? ?雙玻光伏組件的疊層結構

• EVA膠膜及PVB膠膜封裝結果比較

表1為雙玻組件專用EVA膠膜、常規組件用EVA膠膜及PVB膠膜三種封裝材料在相同層壓時間及壓力，但不同層壓溫度下，用于雙玻組件封裝后的組件外觀效果對比結果。

表1不同層壓溫度下，三種封裝材料封裝工藝適應性對比

從表1中可以看出，在不同層壓工藝溫度下，使用常規EVA膠膜封裝雙玻組件，均出現缺膠、氣泡或移位現象；在層壓機層壓溫度低于155℃時，使用PVB膠膜封裝雙玻組件易出現PVB膠膜部分未熔現象，但加工溫度提高又易導致組件冷卻緩慢，造成外觀發霧模糊現象；在層壓溫度不超過155℃時，使用雙玻組件用EVA膠膜封裝雙玻組件，外觀效果良好。

雙玻組件在層壓過程比常規晶硅組件更容易出現的缺膠、氣泡及移位等缺陷，主要有兩方面原因：

1）鋼化玻璃在層壓機內抽真空階段受熱狀態下出現一定程度的翹曲，進入加壓階段時，組件疊層內EVA膠膜受硅膠板壓力不均勻，導致EVA膠膜流動不均，影響填充效果，容易出現電池片移位或局部缺膠現象。

2）雙玻組件正反兩面均為鋼化玻璃，玻璃材質的剛性特性以及重量，使得疊層內電池串與電池串之間，玻璃與EVA膠膜之間的空隙所存在的氣泡不易在抽真空階段排盡而產生氣泡。

常規組件用EVA膠膜用于雙玻組件封裝時，因其自身材料性能的局限性，在層壓過程中，受鋼化玻璃自身重力、抽真空作用力以及硅膠板下壓壓力的影響，易導致組件內部電池片位移或組件缺膠；溫度較高時，因EVA膠膜內部引發劑反應速度過快而產生氣泡。

PVB膠膜熔點較高，層壓溫度較低時，易導致PVB膠膜部分未熔；層壓溫度較高時，組件冷卻緩慢，導致PVB膠膜結晶而使得組件外觀模糊。

雙玻組件用EVA膠膜通過功能樹脂改性，拓寬了層壓工藝適用范圍，優化了其用于雙玻組件加工適應性。

一方面，在抽真空階段，通過調整抽真空時間，雙玻組件用EVA膠膜能夠有效地避免電池片位移；另一方面，在加壓固化階段，通過調整層壓壓力及保持時間，雙玻組件用EVA膠膜能夠更有效地填充玻璃與電池片、電池片與電池片之間的空隙而避免組件產生缺膠或氣泡。

通過制備雙玻太陽能組件專用EVA膠膜，同時將其與常規組件用EVA膠膜及PVB膠膜進行封裝工藝及效果對比研究表明：

(1)?采用功能樹脂改性方法制備的雙玻太陽能組件專用EVA膠膜，能更好地適用于雙玻光伏組件的封裝，能有效避免雙玻組件封裝過程出現氣泡、移位及缺膠等缺陷。

參考資料：雙玻組件用 EVA 膠膜的制備及封裝工藝研究

原文始發于微信公眾號（光伏產業通）：雙玻組件用 EVA 膠膜的制備及封裝工藝研究