
PIBerlin同時針對上述三類組件進(jìn)行了功率損失測試,以判斷蝸牛紋對組件功率衰減方面的影響,測試結(jié)果如下表:

結(jié)果表明,低隱裂率以及無隱裂的蝸牛紋組件,其組件功率都會出現(xiàn)一定幅度的衰減----如6.5%的衰減;而隱裂率高的蝸牛紋組件,其功率衰減甚至?xí)_(dá)到19%。由此可見,組件出現(xiàn)蝸牛紋對于其功率及發(fā)電性能是有明顯影響的。
那么,我們就需要分析一下組件用的EVA封裝膠膜的性能與產(chǎn)生蝸牛紋之間的聯(lián)系。
EVA樹脂的正式名稱為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,光伏組件用的EVA中的醋酸乙烯酯含量通常在28-33%。酯作為一種常見的化學(xué)鍵有一個最基本的性能,在有水的情況下會分解成酸和醇。

在光伏組件中慢慢積累的醋酸就變成了大部分光伏組件質(zhì)量問題的重要誘因。日本Chemitox實驗室將電池片浸泡在一定濃度的稀醋酸溶液中觀察銀柵線的變化,發(fā)現(xiàn)醋酸可以逐步將電池片表面的銀柵線腐蝕變窄。而隨著銀柵線的變窄,組件的發(fā)電效率逐漸下降。目前大部分組件廠自行模擬的蝸牛紋實驗采用暴曬實驗,將正負(fù)極用二極管連接,實驗周期很少有超過一年的。而使用快速模擬的測試會使在85%濕度85℃環(huán)境下用外接電壓或電流的方法模擬實際發(fā)電時的測試,也很少有超過1個月的。這些實驗是否能真正說明實際問題,尚無定論,而醋酸腐蝕銀線最終會導(dǎo)致光伏電池發(fā)電效率下降是一個確定的現(xiàn)象。
EVA樹脂中是否產(chǎn)生產(chǎn)生醋酸和生產(chǎn)方式、配方有很大的關(guān)系。EVA在加工過程中易降解,所以加工方式要盡量做到緩慢。如下圖,擠出過程中的螺桿擠出機(jī)擠出過程十分重要,如果發(fā)生EVA樹脂的降解就會發(fā)生在這個階段。

一些EVA膠膜制造商成為了從成本考慮使用擠出量大的雙螺桿擠出機(jī)并使用計量泵控制擠出量,擠出機(jī)中剪切大容易有死角,是非常冒險的做法。而另一些工廠使用小車?yán)篑R的方式,單螺桿擠出機(jī)匹配過小,擠出時的轉(zhuǎn)速過高,導(dǎo)致EVA樹脂受到的剪切過大,也是容易造成EVA降解的原因之一。比較合理的做法是使用大直徑的單螺桿擠出機(jī),低轉(zhuǎn)速加工,使EVA樹脂均勻的受熱融化,整個過程盡量少的受到剪切。EVA本身的配方也是非常重要,如何降低EVA膠膜在使用中產(chǎn)生酸的速度也是技術(shù)關(guān)鍵之一。單純提高電阻率只是表面現(xiàn)象。由于PID衰減與EVA膠膜中的酸含量也有密切的關(guān)系,所以PID表現(xiàn)優(yōu)異的EVA膠膜同樣在抗蝸牛紋方面也會表現(xiàn)優(yōu)異。