BIPV应用中封装及安装材料性能探索-solarbe文库

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BIPV 应用中封装及安装材料性能探索报告人林维红 2020.11.04 光伏组件在建筑中应用形式 BAPV BIPV 名称安装型屋顶光伏建筑光伏一体化相同点建筑物整体美观侧重点安装型构件型建筑负载增加无组件要求标准光伏组件具有建材性能安全性原有建筑提供组件安装结构提供维修简便较难 BAPV BIPV BIPV BAPV 安全美观封装材料适用丁基胶安装材料结构胶背板胶膜一、封装材料的选择黑色胶膜  屋顶用黑色胶膜  黑色胶膜与常规胶膜搭配，可使组件外观与建筑风格具有更好的风格匹配；  胶膜组合通用性好 Glass POE/EVA Si-C cell 黑色胶膜 Glass Glass POE/EVA Si-C cell 黑色胶膜背板灰色屋面组件黑色组件黑色胶膜 0 500 1000 1500 2000 0 50 100 150 200 250 300 Damp-Heat Peel Strength N/cm Damp-Heat aging time h 0 500 1000 1500 2000 0 1 2 3 4 5 Damp-Heat YI Damp-Heat aging time h 0 50 100 150 200 -2 0 2 4 6 8 10 YI Accumlated Exposure Doze kwh/m 2 QUV, Light/Condensation/Spray400 600 800 1000 1200 1400 0 20 40 60 80 100 Reflectivity/ High R-White Grid Bifical cell T Wavelength/cm -1 0 10 20 30 40 50 60 Transmittance/ 二、封装材料的选择图案化背板 图案化背板 功率增益白底黑网格背板透明白网格or黑网格背板图案定制化背板  背板正面、背面图案化，可达到与建筑美观更好匹配； BEC-301B 高反黑色背板红外波段反射率＞70 ，组件功率增效可达2 以上;  涂覆型背板图案化与其他性能具有很好的叠加相容性。 400 600 800 1000 1200 1400 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Reflectivity/ Wavelength/cm -1 High R Black Normal Black180°, 100mm/min 180°, 100mm/min 180°, 100mm/min 180°, 100mm/min 空气面黄变 A 样品TPE 背板，熔滴； B 样品PET 背板，熔滴 C 样品TPT 背板，火焰蔓延； D 样品BEC-301 背板，火焰蔓延，阻燃等级VTM-2; E样品BEC-301阻燃型背板, 火焰熄灭, 阻燃等级VTM-0；三、封装材料的选择阻燃背板点燃10s 阻燃层  DH2000h 后，空气面氟涂层黄变程度 △YI3.0 ；  QUV200kwh/m 2 1.20W/m 2 340nm, 65 ℃,Spray 后，氟涂层黄变程度△YI2.5 ； 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 -1 0 1 2 3 4 5 Damp-Heat Coating Adhesion （grade ） Damp-Heat aging time h 0 200 500 800 1000 1500 2000 2500 3000 -2 0 2 4 6 8 10 YI Damp-Heat Damp-Heat Aging Time h 0 50 100 150 200 250 300 -2 0 2 4 6 8 10 YI Accumlated Exposure Doze kwh/m 2 QUV, Light/Condensation/Spray四、封装材料的选择含铝层阻燃背板 Fluororesin 2 Adhesive PET Fluororesin 1 Al foil Ignite 30s BEAL-304 BEC-301 Ignite 30s 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 10 20 30 40 50 Peeling Strength at Layers N/1.5 mm Damp-Heat Aging Time h Damp-Heat 0 50 100 150 200 250 300 0 10 20 30 40 50 Peeling Strength at Layers N/15 mm Total Irradiation kwh/m 2 QUV, Light/Condensation/Spray  高温高湿、紫外长期老化后，氟涂层黄变程度 △YI3.0 ，氟涂层/Al 层间剥离强度≥5N/cm 0 200 500 800 1000 1500 2000 2500 3000 -2 0 2 4 6 8 10 YI Damp-Heat Damp-Heat Aging Time h Air Side EVA Side0 1000 2000 3000 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 MVTR g/m2.24h Damp-Heat aging timeh BEAL-304 BEC-301  水汽阻隔性能  导热性能产品导热系数w/mk EVA 胶膜 0.250.30 POE胶膜 0.250.30 常规背板 BEC-301 0.200.24 含铝背板 BEAL-304 0.230.28 104935113935122935131935140935145935154935163935 20 40 60 80 100 120 140 BEAL-304 BEC-301 Power/W 104935 113935 122935 131935 140935 145935 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 BEAL-304 BEC-301 Power/W  含铝背板具有很好的水汽阻隔性和导热性能，有助于组件散热。五、安装材料的选择结构胶中空玻璃密封建筑幕墙装配满足0.6MPa 国标建筑幕墙遭遇超强地震双玻组件背挂钩安装双面双玻组件边框安装结构胶屋顶彩钢板构件连接屋顶瓦片/ 光伏顶棚连接  硅酮结构胶，源于建筑挂重2kg 试验情况 1 ）胶层外观无粉化、起泡； 2 ）DH3000 位移 ≤2mm 85 ℃ 挂重45kg 试验情况户外 1 ）胶层外观无粉化、起泡； 2 ）36月位移极轻微, ＜0.4mm 胶样150mm*30mm*2.5mm*4; 重量约450kg6 人试验情况 1 ）拉伸载荷约为10kg/1cm 2 ； 2 ）6 人跳动10min 无脱胶变形；  与镀锌、镀铝锌、镀铝镁锌等钢板具有很好粘结性；  与彩钢防腐涂层具有很好的粘结性；  可避免螺丝紧固不牢、钢板受挤压变形、打孔位置生锈、渗水等问题；结构胶类型选择双组份/单组份单组份硅酮结构胶双组份硅酮结构胶脱醇型结构胶，固化过程中释放出少量乙醇与空气中的水汽反应固化；深层固化相对缓慢；双组分互相反应；深层固化速度较快；受环境温度、湿度影响；受环境湿度影响小；结合操作细节辅助控制，手动操作方便，户外使用优选工艺、质量可控性高，设备打胶方便，室内使用优选单组份双组份表面接触水汽后开始固化，由外而内，速度越来越慢。内外同步固化，短时间从黏流态变成弹性态物质，赋予支撑强度。 200L/20L 设备打胶 490ML 手动打胶 330ML/600ML/2500ML 手动打胶/ 小型设备打胶 FS 527 FS 528 五、安装材料的选择丁基胶水汽敏感电池边缘封装要求封边胶的水汽透过率 MVTR0.01g/m 2 .24h 玻璃 3.2 0.01 POE 0.45 35 背板 0.30 11.5 边框密封胶 2.0 4050 硅酮结构胶 2.0 1520 PIB-401 0.6mm 0.10.15 PIB-401 6mm 0.01  建筑领域应用  光伏领域应用彩钢板接缝防水阳光房接缝防水阳台裂缝修补屋顶裂缝修补墙面裂缝修补  与玻璃之间的粘结性能 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 DH Aging Time/h Lap Shear Strength/MPa 丁基胶长期可靠性  耐紫外性能  产品种类  包装方式黑色桶装胶袋装白色  BIPV 应用中光伏组件建材化、构件化，对电池片封装材料的要求与常规光伏封装材料具有差异化，需要结合组件的安装结构进行选择。  硅酮结构胶作为结构性连接材料，丁基胶作为防水隔水材料，均可为BIPV 应用中组件的差异化安装方式提供长期可靠性的支持。总结谢谢