光伏组件安装材料

2024-08-27

光伏组件安装材料（8篇）

1.光伏组件安装材料篇一

2008年因金融风暴吹乱阵脚的全球太阳能电池市场，近期在欧洲、日本市场领头下，市况急速回温。据欧洲光电产业协会(EPIA)2009年11月公布的预测数据指出，2013年太阳能电池市场规模将为2008年的4倍，达2.23万百万瓦(MWp)。EPIA指出，在各国的补贴政策挹注下，市场需求迅速增温，该协会预估2013年全球太阳能市场规模将由2008年的5,559MWp增为2.23万MWp。EPIA另预估，倘若无各国补贴政策的推波助澜，2013年全球太阳能市场规模仅可达1.23万MWp，为2008年的2.2倍。就地区别需求来看，2008年占全球8成的欧洲市场至2013年仍可望维持领先地位，但份额将明显下滑，且不及全球的一半；而2007年之前需求不及日本的美国，在总统欧巴马提出绿色能源政策后，需求急遽攀升，预估至2013年市场规模将为日本的近市场。由于电力需求激增，为加以因应，每年需装设发电量达数万百万瓦的发电设备，倘若其增设的发电设备中，有在光伏市场的推动下，光伏电池组件专用材料成为投资和发展热点。

最常用的光伏电池的核心是多晶硅半导体，多晶硅中的硅对光十分敏感，电子游离因而产生电流。但是只有硅不能制造太阳能光伏板。为了保证能使用间，光伏板必须有其他材料保护它，从硅引出电流以及提供绝缘和机械强度。硅可产生电力，但电力成为工作电流需要其他的材料。

随着光伏电池应用的不断发展，光伏电池组件专用材料也不断推陈出新，许多化工公司纷纷进军这一市场。化工行业在光伏产业的发展中受益匪浅，乙烯醋酸乙烯酯（EVA）、聚氨酯（的20％～50％。

杜邦公司是行业之秀

在供应这些材料的化学公司中间，杜邦公司是行业之秀。杜邦有关的业务部如氟聚合物部和工业聚合物部都出售这些材料用于硅基光伏电池，己有约2004年杜邦组建了杜邦光伏解决方案（Solutions）公司来协调该公司太阳能发电产业有关活动。

杜邦公司麾下的杜邦光伏解决方案公司为光伏用途商业化生产非硅材料已有年历史，供应的产品包括用于耐候、电子模块保护用的特种膜以及导电糊剂和底板材料。公司业务涉及光伏模块生产中所用的提供最宽范围的非硅基材料。近期计划将在此行业投资约一系列用于光伏板耐候保护用的各种聚合物树脂。

杜邦公司用于太阳能市场关键的材料之一是这些树脂可由用户挤压成薄膜，用于封装置于平整玻璃外壳内的硅晶片。光学透明度，能与玻璃和硅的折射指数相匹配，因而可降低反射。它也与电池内的组件固定在一起，为光伏板提供物理强度。

3PU）、塑料、黏合剂等化学品，约占整个光伏板材料成本 2%~3%采用太阳能电池，其规模就不容小觑。Photovoltaic

8种材料。公司称，可为光伏制造行业 Elvax乙烯

25年时30年历史。20余1亿美元。产品范围包括-醋酸乙烯（EVA）树脂。EVA有倍。另一方面，市场规模扩增最具潜力的是大陆中国可再生能源学会光电专业委员会于2009年7月底组织召开“光伏组件用高性能EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）胶膜”评审会。经讨论认定，由温州瑞阳光伏材料有限公司和杜邦公司合作研制的“瑞福REVAX”EVA胶膜项目开发成功，产品性能达到国际先进水平，特别是耐老化性能方面取得重大突破，居世界领先水平，满足光伏组件使用寿命需求。完全可替代进口EVA胶膜，实现了高性能EVA胶膜的国产化。作为太阳能光伏组件中关键原材料之一，EVA封装胶膜的性能在此起着决定性的作用。经过3年潜心研发，瑞阳公司最终成功研制出耐老化性能优良的EVA封装胶膜，经国内权威质量检测机构检验，“瑞福REVAX”EVA胶膜经1000小时紫外老化试验后透光率的保持率超过99%，黄变指数小于2，解决了国内高性能EVA封装胶膜常年依赖进口的局面。据了解，从2007年起，我国光伏组件产量居世界第一位。根据相关机构测算，到2020年，光伏组件年产量将达到42GW。需要高性能EVA封装胶膜60000万平方米，胶膜产值将达到150亿元。但目前高性能EVA封装胶膜还严重依赖国外进口产品，严重制约我国光伏产业发展。为满足太阳能光伏产业的快速发展，瑞阳将与杜邦公司合作，在浙江温州建设高性能EVA胶膜产业化基地，为中国光伏企业提供快速的本地化服务。

杜邦公司用于光伏技术的另一项重要产品是Tedla品牌聚乙烯氟化物薄膜，该薄膜可与聚酯薄膜共挤压，应用于基于硅的光伏电池底部作为底板，提供电气绝缘和保护使之不被大气侵蚀。

2006年8月，杜邦公司投资5000万美元扩大在Fayetteville的Tedla聚乙烯氟化物薄膜产能。该公司产品也用于航天、建筑和石墨艺术品，其年增长率为30%。这项扩建是杜邦公司投资光伏领域1亿美元中最大的一项。

杜邦光伏氟材料公司（PVFM）于2008年8月4日宣布，与日本从事印刷业的Toppan公司签署技术转让合同，将使杜邦公司新的太阳能光伏（PV）模块用的底板推向商业化生产。与Toppan公司签署的这项技术合同，将大大提高杜邦Tedla聚乙烯氟化物薄膜和底板在快速增长的PV市场上的应用。这一合作使杜邦公司应用于底板上的Tedla聚乙烯氟化物薄膜专有技术与Toppan公司独特的涂复能力结合在一起。

杜邦公司于2008年9月初宣布，为快速增长的光伏市场扩大Tedla聚乙烯氟化物薄膜产能，扩能于2009年底完成，从而使Tedla聚乙烯氟化物薄膜全球生产能力翻一倍以上，这是杜邦公司迄今在Tedla薄膜生产中最大的投资。

杜邦公司于2009年8月21日宣布，又投资1.2亿美元用于增产光伏底板关键组分Tedlar聚乙烯氟化物（PVF）薄膜生产所使用的单体和树脂，将增加产能超过50%。这项投资包括用于美国肯塔基州Louisville新建的单体装置和北卡罗林那州Fayetteville的树脂装置。这二个生产基地已在建设之中，于2010年中期投产。杜邦公司电子和通信技术部表示，此次扩能是Tedlar聚乙烯氟化物（PVF）薄膜业务增长的重要步骤，并可长期保持本公司在太阳能板底板生产中的市场领先地位。杜邦公司在纽约州Buffalo、新泽西州Parlin、爱荷华州Fort Madison和宾夕法尼亚州Towanda也生产Tedlar聚乙烯氟化物（PVF）薄膜。

此前，杜邦微电路材料公司（MCM）已推出杜邦Solamet PV159薄膜金属化处理糊剂，应用于光伏太阳能电池前端金属化处理。据称，Solamet PV159薄膜金属化处理糊剂可使带有浅层射极的晶片效率提高0.5%，对许多其他晶片/射极类型也有很大改进。杜邦Solamet金属化处理材料列入PV工业标准已有多年，可使用户减少成本、提高效率和提高产品竞争力。

杜邦微电路材料公司于2009年3月4日宣布使其在英国Bristol的Solamet品牌厚膜金属处理糊剂产品产能翻番，以适应光伏太阳能的长期发展前景。厚膜金属化处理糊剂有助于制造商提高太阳能电池效率。

杜邦公司于光伏解决方案业务产品涉及与结晶硅和薄膜太阳能光伏（包括薄膜、树脂、密封层、柔性基层和传导性糊状物。为了支撑印度的太阳能市场，杜邦公司于实验室将为杜邦在太阳能工业中的客户提供技术和研究设施的支持。杜邦公司预计在今后5年内，其在光伏工业的几条产品生产线的销售额将会超过

杜邦公司光伏产品中另一项重要产品是其与硅晶片相连，可传导由电池产生的电子。这些糊剂线条必须拉制得成薄型，约100 μm宽，目标是使这些线条缩小到

为满足迅速增长的光电太阳能市场的需求，杜邦公司于将扩大位于中国广东省东莞市的东莞杜邦电子材料有限公司商品名为膜导电浆料产能。据介绍，杜邦的面的金属镀膜，可显著提升电池效能，提高产品产率，降低材料消耗，从而使太阳能电池生产商能够大幅降低成本。在亚洲扩产资，将有助于杜邦跟上全球太阳能行业发展的脚步。杜邦称，随着太阳能市场的迅速发展，公司计划使光电材料业务销售额增长的产能扩大到两倍以上。换句话说，就是在未来额将从现在的约将以30%材料的需求上升。杜邦电子技术公司副总裁兼总经理蒂莫西＆目前，在全球范围内，光电业正处在一个稳步飙升时期，因为太阳能作为一种可再生能源，其需求将持续增长。在此背景下，将扩大足不断增长的需求。通过产能的扩大，将加快创新产品向实际应用的转化，从而进一步降低光电系统的成本，延长使用周期并提高太阳能组件的性能。作为光电行业领先的全球材料供应商，杜邦将通过科学研究使人类对可再生能源的利用更为方便。

通过投资光伏材料、技术开发和制造，使杜邦公司将提升其在提高光伏模块效率方面的创新能力。杜邦公司电子和通信技术部副总裁2008年92010年在3亿美元增长至 9日宣布在印度发展其杜邦光伏解决方案产品业务。杜邦PV）模块相关的产品。Hyderabad的杜邦知识中心建立光伏（PV）实验室。该10亿美元。Solamet银导电性糊剂。这种糊剂线条75 ?μm。2008年6月10日宣布，Solamet的厚Solamet厚膜导电浆料主要用于太阳能电池前后Solame厚膜导电浆料是一项重大投3倍以上，为此必须使Solamet浆料5年内，杜邦的光电材料业务销售10亿多美元。杜邦预计，未来数年光电市场规模#8226;麦凯恩表示：Solamet产品的生产规模，以满David B.月以上的年均速度增长，这将推动对于能源转换效率更高的现有材料和新 Miller在2009年3月中旬召开的第七届全球清洁技术会议上表示，光伏技术现处于发展中的幼年时期，这一市场的发展机遇之路是宽阔的。杜邦公司在传统晶硅光伏和新出现的薄膜光伏行业正在占领未来发展的先进技术高地，并且正在投资扩展生产能力，以满足快速增长的全球需求。

杜邦公司2009年7月1日宣布，将与美国能源部（DOE）合作实施总投资达900万美元的太阳能研发项目。其中，杜邦投资资金600万美元，美国能源部提供300万美元资金。这一为期3年的合作项目旨在加速一种比人类毛发还要细3000倍以上的超薄保护膜的商业化进程。这种超薄薄膜能够防潮——这是长期以来该应用市场面临的一大挑战，从而保护薄膜太阳能光电模块性能下降。薄膜光电面板可由柔性塑料片替代玻璃制成，因此可以弯曲也可以缠绕，易于在屋顶、窗户或商业及家用住宅建筑一侧安装。据预测，薄膜光电模块将是太阳能电池工业中发展最快的一个领域，因为其具有发电成本进一步下降的潜力，从而提升了太阳能的竞争力。

薄膜太阳能光电模块

杜邦公司预计，本材料正在驱动需求。截至据PV工业行家估计，PV产品开发和扩能方面作出重大投资，其在光伏模块制造方面领先的品牌包括杜邦Tedlar聚乙烯基氟化物（需求的增长。

杜邦公司表示，预计其应用于光伏工业的产品销售额到元。杜邦公司已开始与美国能源部合作，加快实现超薄保护膜的商业化生产，这种超薄保护膜可持久地应用于柔性光伏模块。

除了杜邦公司是光伏行业宽范围材料的供应商外，道康宁公司通过其导体公司与信越生产商。道康宁公司为光伏行业提供宽范围的辅助材料，包括基于硅的封装料、光电池和基片涂料，以及密封接合盒与光伏座。

道康宁公司不断推出新产品道康宁公司推出光伏模块制造新材料。道康宁公司旗下的太阳能解决方案集团推出一款密封剂和两款封装剂，已在太阳能光伏（道康宁? PV 6010电池密封剂在光伏（和剥离保护。道康宁 7020封装剂设计用于 PV市场在今后几年内将以两位数速率增长，现有的和新的更低成2009年3PV市场将增长到PVF）和杜邦Handotai公司和三菱材料公司的合资企业，也成为多晶硅重要的

PV）太阳能电池表面形成一保护性薄层，提供腐蚀? PV 7010 和PV

PV电池的电器接合箱隔离。PV市场年规模约为2013年700亿美元。Solamet厚膜导电浆料，扩能增产满足了

PV 30020082012年将会超过 10亿美Hemlock半月，亿美元，并且，年，杜邦公司在）电池应用中试用和验证。道康宁公司宣布，验证了提高太阳能板生产效率的制造工艺，该工艺特征是采用了新开发的有机硅材料，这种材料可大大提高太阳能板生产效率、有效地降低太阳能发电的成本。据称，这一技术揭示了太阳能工业又向前推进了一步，并有助于使太阳能发电成为全球可持续利用的能源方案。该制造工艺与新开发的道康宁PV-6100系列密封剂结合应用，该密封剂可为电池板上每一块太阳能电池提供清洁的薄层保护，并可替代常用的乙烯乙烯基醋酸酯树脂。这种基于有机硅的材料可提供较高的发电效率、延长模块使用寿命和优化对紫外光的阻抗。新工艺所用设备需投资很少，且占据空间小。这一工艺过程和系列密封剂已在道康宁公司的美国密歇根州Freeland新的太阳能应用中心被太阳能合作伙伴选用，于广应用。

道康宁公司于2009年9月10日宣布，为顺应太阳能光伏工业的特定需求，而拓展开发新材料业务，为太阳能光伏（PV-8303超快速固化密封剂和道康宁组件。

道康宁PV-8030粘合剂应用时推荐在室温下固化，可用于与典型的结构性结合。道康宁PV-8303超快速固化密封剂也在室温下固化，可用于与金属、玻璃和塑料底板进行粘接。

该公司也开发了道康宁PV-7030保护剂，特定的设计应用可为光伏组件提供保护，有很好的防火性，以及极好的组件电绝缘性，在宽温度范围内具有稳定性和柔性。

该公司还商业化推出太阳能电池新的封装技术，可提高电池性能，并可有效地降低发出每千瓦小时太阳能电力的成本。道康宁机硅分子对紫外光的稳定性，与叠置复盖的有机物相比，可提高耐用性和改进结晶模块的效率。用道康宁PV-6100封装剂系列产品封装的太阳能电池模块通过“C”级防火试验和工程评价，符合国际电工技术委员会（其他公司也占一席之地

其他一些材料公司也在封装市场上占有一席之地。日本三井化学公司在日本名古屋建设工厂，生产能力为4000吨/年用。2005年普利斯通公司也扩建了在日本磐田的12000吨/年。

拜耳材料科技公司于2008年6月中旬宣布，研发人员开发成功的一种耐光热塑性聚氨酯，为太阳能电池的生产提供了新的解决方案。通过和德国一家公司合作，拜耳材料科技公司利用这种聚氨酯制成一种商品名为2009年中期商业化推PV）工业推出了新粘合剂和密封剂：道康宁PV-8030粘合剂，应用于粘合和密封光伏模块PV-6100封装剂系列产品依赖于有IEC）标准要求。EVA薄膜，足以可供570MWEVA薄膜工厂，使产能达到了VISTASOLAR的新型薄膜，将

PV底板进行UL 的光伏电池使其用作太阳能电池原料替代传统的EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）薄膜，不仅使太阳能电池的生产更为方便和快捷，也大大提高了太阳能电池的发电效率。在生产太阳能电池时，一般是将硅片置于玻璃和用EVA薄膜包覆的基材之间，然后将它们一起放在真空层合机内在145℃下交联12～20分钟，EVA变硬从而成为透明层。但这种方法存在一些不足，如由于交联需要一定时间完成而限制了太阳能电池的生产效率，另外太阳能电池的维修也不方便。而耐光聚氨酯薄膜具有很好的透明性，透光性好，熔点高，在制作太阳能电池时不必进行交联，可加快太阳能电池的生产过程，减少生产周期，同时还能提高了太阳能电池的发电效率和利用率。这种耐光聚氨酯薄膜还具有很多其他的优点。例如可以更方便地更换有瑕疵或坏掉的组件，而以前遇到这样的问题不管是修复还是再生产都需要花很长时间，这是因为热塑性聚氨酯可重新熔融，使其内部昂贵的太阳能电池可再次使用。另外，存储也更加简单，因为这种薄膜比与加有交联剂进行交联过的法国材料生产商阿科玛公司Tedla聚乙烯氟化物薄膜相似。该公司该项业务的年增长率为

阿科玛公司2009于光伏太阳能面板。这款新产品的牌号为烯酯。是专为薄膜或晶硅等密封包装材料设计，可用来生产太阳电池板。Evatane33-45PV具有很好的光学性能及良好的透光性，同时有很好的交联能力及加工性能。

霍尼韦尔公司宣布，该公司开发出能够在恶劣环境下保护光伏的新型材料。新产品名为霍尼韦尔 PV325，能在潮湿等各种环境中保护主要部件。该产品不仅抗紫外线、防潮、耐风化，还能承受工作电压高达伏的组件所产生的电力负载。霍尼韦尔刚性 PV 组件则专用于向公共设施或当地电网供电。这种组件的使用寿命通常为年，可在公共设施断电期间充当可靠电源，并能弥补高峰期的电力需求和相关成本。独立性能测试的初步结果表明，这种材料可以满足求。

这种阻隔材料能在用了霍尼韦尔的高性能阻隔薄膜技术。霍尼韦尔采用五层设计，包括两个基于乙烯护层、一个聚对苯二甲酸乙二醇酯中间层，以及两个专有粘合材料构成的内粘合层。氟乙烯背板材料的替代产品。

霍尼韦尔电子材料公司于发电效率的新材料。这种新材料称之为霍尼韦尔过覆盖PV板的玻璃可提高光线透射比，从而可提高涂层也大大减小了来自玻璃的眩射，使EVA薄膜更结实。

(Arkema)供应其Kynar聚偏氟二烯薄膜，其性质与30%。1月宣布推出新级别乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，特别设计用Evatane33-45PV，含有18-42%的乙酸乙(PV)太阳能电池PowerShield＆#8482;

PV 组件，包括组件中将光能转化为电能的 1,000 PowerShield 主要为刚性 PV 组件开发，而 25

PV 组件生产商的苛刻要2008年年底前通过业内的性能标准认证。这种白色反光材料采PowerShield

-三氟氯乙烯(ECTFE)含氟聚合物薄膜的外保(PET)

它为 PV 组件生产商提供了聚 2009年9月22日宣布，推出提高太阳能光伏（PV）板SOLARC，为透明涂层材料，通PV模块效率和发电量。这种PV板可较好地与其周围环境相融合。霍尼年韦尔SOLARC已经验证，与当今商业上使用的任何抗反射涂料相比，具有最高的效率。绝大多数商业上应用的PV板，因来自覆盖玻璃上表面的光反射，而造成其潜在的发电量损失约4%。除了降低发电量外，来自反射光的眩射在美学观点上看也是欠缺的，尤其在住宅屋顶设置应用中。SOLARC涂层可大大减小反射，使到达太阳能电池的光线更多，从而可发出更多电力。霍尼韦尔SOLARC为液相涂层，可用于所有常用类型的PV模块。对屋顶设置应用效益尤佳，因应用空间受限，效率提高则颇为关键。这种涂层可采用许多涂复工艺，包括采用喷涂、滚涂等涂复方式。与其他常用的涂复方式不同，使用霍尼韦尔SOLARC无需在沉积前将两种组分相混合，搁置时间可达6个月以上。验证表明，采用550纳米尺寸的霍尼韦尔SOLARC可提高光电转换效率4%，它对宽的太阳能光谱均有很好的适应性，应用于PV电池的霍尼韦尔SOLARC尺寸可从350纳米~1100纳米。验证也表明，霍尼韦尔SOLARC涂层在宽范围的加速试验中，有优异的耐用性，可在苛刻的环境条件下应用。另外，霍尼韦尔SOLARC涂层的环境试验表明，它可为玻璃提供附加保护，尤其可应用在会使玻璃逐步变质的湿热条件下。该涂展已进一步优化具有抗污和自清洗性能，可防灰尘积聚。据美国加州能源委员会提供的数据，由于颗粒沾污，太阳能板发电效率损失平均达7%。

美国加利福尼亚州的BioSolar公司2007年9月中旬宣布，成功推出其低成本的生物塑料底板太阳能电池，由可再生植物资源生产的生物塑料材料可降低太阳能电池的成本。BioSolar公司的技术团队通过研发生产的生物塑料薄膜可替代现用太阳能模块底板。该底板可用作太阳能电池或太阳能电池模块的底层，支撑太阳能电池的排布和其不同的层面。用于太阳能电池需有耐候性，并符合严格的加工和设置要求。在过去，常规的生物塑料不能很好地用于太阳能电池，主要由于其熔融温度低，分子结构使其呈脆性。BioSolar公司开发了一种制造工艺，可使产品成本大大低于石油基的底板。据称，可将其开发的生物塑料替代太阳能电池应用中所有的石油基塑料。光伏模块使用这种薄膜现己完成试验，可確保该薄膜能满足长期使用要求。试验包括由Underwriters实验室规定的45天的温度和湿度试验。

美国BioSolar公司于2008年11月中旬宣布采用植物来源制造的生物基材料可用于生产太阳能模块底板。BioSolar公司发布了这项应用专利，这种材料采用棉花籽和蓖麻籽来生产，称之为BioBacksheet。BioBacksheet是一种防护用覆盖材料，传统的是由石油基薄膜来生产。

德国Q-Cells公司和Singulus技术公司开发薄膜太阳能电池防反射的涂料新系统。将Q-Cells公司的太阳能使用经验与Singulus技术公司的涂料技术相结合达到了这一目标，从而为太阳能电池的高效应用开发了有良好质量和价廉的特种涂料。该技术可提高太阳能电池的产能，技术基于生产DVD时使用的真空涂复工艺。Cells公司是在其现有的和新的生产线采用新系统的第一家公司。

美国Konarka技术公司从事电力塑料开发，电力塑料材料可将光线转化为能量。该公司于2008年9月24日宣布，取得对光有化学反应的聚合物新家族称之为聚咔唑（PCZ）的技术转让。这类聚合物可帮助该公司通过电力塑料和其他产品来提高

Q-转换效率。这种新家族聚合物由Laval大学微分子科学和工程研究中心与加拿大魁北克功能材料中心(CQMF)的 Mario Leclerc教授开发。Konarka技术公司与Laval大学已进行了为期4年的合作。新的聚合物家族将有助于光伏模块使光转换为电能提高效率。Konarka技术公司将加速其电力塑料的开发、生产和推向商业化，预计采用这一技术将有助于该公司保持在有机光伏领域的领先地位。

瓦克集团公司针对太阳能发电工业的需求，2009年7月初成功推出名为ELASTOSIL Solar的新型有机硅产品系列。此类产品具有良好的耐候、耐辐射和耐温度变化等特性，特别适用于粘结、密封、胶合和封装太阳能电池模块及其电子部件。新产品主要包括可紫外线活化的专用有机硅弹性体 Solar 2120 UV以及新型高透明可浇注用硅橡胶 UV这种可紫外线活化的有机硅弹性体在室温下，不需要再提供任何热能就可以硫化。与传统的热交联系统相比，该弹性体的交联时间很短，且交联速度可以根据用户要求调节。另外，因该材料不含光引发剂，在材料中既不残留离子也不残留自由基分解产物。利用这种材料使制作太阳能模块过程变得高效和可靠，如把太阳能电池固定到载体上，粘结玻璃盖和框架或者安装接线盒及其绝缘。此外，该材料还特别适用于封装接线盒。3210产品具有硫化速度快、无收缩、容易从模具中取出等特性，主要用于高聚光太阳能电池发电系统。这类模块安装有专门透镜，把自然光收集并聚焦到高效率电池上。而理想材料。

瓦克化学公司于2009年7月开发了一种商标为块使用的新型热塑性封装材料。这种以有机硅为基础的弹性塑料薄膜能够在加热情况下改变形状，加工便捷。由于具有特殊的整体性能，该薄膜明显优于市场通常使用的封装材料。TECTOSIL能够有效保护敏感的太阳能电池长期不受机械和化学负荷的影响，同时由于没有腐蚀性，适合所有类型的模块。据介绍，种柔韧、高透明的电气绝缘薄膜，其材料是有机硅和有机物的共聚物。由于它具有热塑性，不需要硬化和化学反应，对贴膜过程来说，意味着工作周期短，对贴膜机中局部出现的温差不敏感，不但能降低生产成本，而且保证了每一模块都有相同的质量，节省加工时间。

瓦克化学公司坚定发展与太阳能光伏产业相关的产品，于现有的有机硅产品生产线进一步扩能，以满足太阳能工业的需求。以 Solar品牌销售的几种等级的有机硅产品，具有耐气候风化、耐辐射和耐热性征，理想的应用于光伏模块及其电子部件的粘接、密封、层压和封装。据称，其新的有机硅产品在光伏模块生产中有高效而可靠的性能，它们包括可支持太阳能电池的结构、粘接玻璃和框架组件，并可使电子接线盒达到绝缘效果。凭借其低弹性模量，ELASTOSIL? Solar有机硅产品也可减少部件的热机械应力。封装在可防潮和防腐。

ELASTOSIL

ELASTOSIL Solar 3210。2120 3210有机硅橡胶则是生产光学透镜和模制件的TECTOSIL的生产太阳能电池模TECTOSIL是一2009年10月底已使其ELASTOSIL? ELASTOSIL?中的电器元件

在常规化学品需求低迷的境况下，巴斯夫公司与德国Centrotherm光伏公司旗下的GP太阳能公司于2009年3月4日宣布，拓展开发有关太阳能电池化学品方面原有的合作。这项拓展合作将继续开发更高效率太阳能电池的定制解决方案。该项目第一步是改进太阳能电池结构以提高其效率。太阳能电池新的制造工艺将能在室温下进行，减少损伤。此外，将改进表面结构以提高总的光电转换效率。合作开发的新产品于2009年底推出。

2.光伏组件安装材料篇二

2013年9月17日, 国家工信部《光伏制造业规范条件》中明确指出光伏组件使用寿命不低于25年, 表明光伏组件的使用寿命要超过25年。光伏组件外部接触的材料主要有钢化玻璃、背板、接线盒、铝型材、硅胶, 其中玻璃有至少100年的使用历史, 而其他材料却没有明确的使用周期的验证, 作为除玻璃外与空气最大接触面的背板材料, 既要有高性能的电气安全性能, 又要有宽范围的耐候性能, 该怎样来保证组件的使用寿命?

2014年3月7日, 《背板技术、测试专题研讨会》在苏州盛大召开。会上杜邦、阿克玛、晶澳、东丽、中来、阿特斯、天合、TUV NORD、3M等一线氟膜、背板、测试、组件生产厂家相继发言。结合会议讨论, 就现阶段市场上的主流背板TPT、TPE、KPK、KPE、PPE、CPC等, 对其使用寿命做简单的探讨。

1 背板的基本结构

TPT是现阶段唯一具有25年户外应用体验的背板。TPT背板为5层结构, 其中Tedlar氟膜的主要作用是耐紫外、防刮擦、防水汽透过。Tedlar氟膜与PET之间用胶水连接, 这层胶水决定了Tedlar氟膜与PET的粘结寿命。若是胶水失效, 就意味着Tedlar氟膜将独立暴露在空气中, 无法保护背板中间层的PET, 而PET的质保寿命一般在10-15年。当年的TPT与现阶段的TPT中的Tedlar氟膜也许没有变化, PET也可能影响不到, 但是胶水已经发生了质的变化。

TPE作为一代新产品, 也是杜邦公司主推的一款产品, 含有Tedlar氟膜。但是那些经过25年使用的组件, 使用的Tedlar氟膜的厚度是38um, 而不是TPE中25um的Tedlar氟膜, 胶水问题也是同样的。

KPK也是一款复合含氟背板。氟膜采用的是聚偏氟乙烯 (PVDF) , 分子链上含有两个氟碳键, 氟与碳成键时对电荷的束缚能力最强, 氟-碳断键也就最困难。有氟碳键的背板抗紫外、高低温、高湿热等恶劣气候能力要有多么的强。要知道Tedlar氟膜 (PVF) 也只有一个氟碳键。但是众所周知PVDF很难成膜, 如果要制成膜必须添加30%-50%聚丙烯类材料, 也就是俗称的亚克立材料。该类材料的添加将使得PVDF材料的整个性能下降50%-70%, 从而降低了抗紫外老化和湿热老化的性能。

KPE型背板可以说是KPK背板的廉价产品。同样的将两层PVDF膜改为一层从而减低成本, 采用聚乙烯 (PE) 代替内层PVDF, 该类产品除抗紫外和湿热能力的下降外, 粘接层融化也会降低整个背板的电气绝缘性能。据资料显示, 在新的IEC61730标准中已经将该类材料移除。

PPE背板采用改性PET作为外层保护材料。该类材料是在PET中添加二氧化钛等物质, 以保证该材料具有良好的抗紫外能力, 但是耐热性能、耐水解性能还是略低, 并且PET全称是聚对苯二甲酸乙二醇酯, 分子链中含有苯环, 苯环在发生裂解以后会发黄、变脆, 这将严重影响组件的使用寿命。

CPC型背板是国内一家背板厂商的专利产品。该背板为涂氟型, 氟料采用聚四氟乙烯共聚物。由于碳氟键的束缚能力最强, 也使得该材料表面势能很低, 聚四氟乙烯很难成型粘结性能非常之差, 故此采用了聚四氟乙烯共聚物, 该氟料中聚四氟乙烯占整个材料分子链的1/3到1/2 (各个厂家的配方不一) , 共聚物的分子势能非常弱, 分子之间的结构很松散, 将该材料作为PET外层的保护材料, 首先是聚四氟乙烯的含量值得考究, 其次共聚物的分子势能非常弱, 由于热涨冷缩或砂砾划擦有可能直接破坏聚四氟乙烯共聚物的分子链, 使其失效无法保护PET。

2 背板使用寿命的测试方法

目前市场中出现的背板的种类比较多, 但是前提必须具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。不同厂家、不同结构出现不同的命名方法, 如TPT、TPE、KPK、KPE、PPE、CPC等。由于背板在使用过程中为会出现黄变、背板鼓包、背板条下气泡、背板划伤及与EVA粘结层的缺陷等等现象直接造成太阳能电池组件功率输出的降低。

针对上述现象, 现阶段, 各大背板厂家、检测机构、组件制造商对于背板都做着各种各样的测试, 有PC200、紫外老化、2000小时恒温恒湿、击穿电压、层间附着力、抗张强度、断裂伸长率、局部放电电压、水汽透过率、沸水处理、RTI指数测试、盐雾测试, 而更有机构将PCT、HAST、序列测试、高湿紫外老化实验、落沙实验列入必备测试, 但是没有哪一个机构能够明确只要通过这些实验的背板就能保证使用25年。

常规实验不能保证背板在极限环境中的使用寿命;PCT和HAST测试本身是针对单一材料进行耐候性检测, 对高分子复合材料的测试结果并不准确;RTI指数测试的测试时间最少在5000小时, 并且也是检测单一材料的电气老化和力学老化, 不能对复合材料背板做出准确检测;序列测试和高湿紫外老化实验更是一种新型实验, 没有理论依据和实际体验。

3“价格战”让背板的使用寿命虚无缥缈

从2011年开始光伏组件的价格大幅缩水, 利润率一直减少到目前的3-10%。为了保证能够盈利、能够生存, 光伏组件制造企业只能从原材料、生产管控等方面进行成本压缩。原材料作为成本压缩的重头, 不可避免地使用低价的材料, 而背板的价格从20-60元/平米不等, 相差悬殊。由于成本的压缩, 也因为没有相应的标准明确什么样的背板适用于什么环境, 一些组件厂家不考虑环境因素, 将一些耐候性能较差的背板制成组件安装于高温、高紫外地区, 没有人能够知道这些组件使用若干年后会出现什么状况。

4“田忌赛马”针对考虑

既然背板的使用寿命那么的虚无缥缈, 那有什么办法能够明确背板使用的寿命和环境呢?2014年关于背板的国家标准即将出台, 据了解标准中会明确指出什么样结构的背板适用于何种环境。而现阶段Arkema公司有关报告说明通过25年UV总辐射量将中国分为三种区域:UV总辐射量大于300k Wh/m2的西藏、新疆、青海等的西部地区;UV总辐射量小于300k Wh/m2、大于200k Wh/m2的陕西、甘肃、内蒙、宁夏等的北部地区;UV总辐射量小于100k Wh/m2的浙江、江苏、江西等南部地区, 从而根据上述三种区域对光伏组件背板进行选用, 让组件使用25年成为可能。但是这种理论由于局限了背板和组件的使用范围, 对于背板、组件厂家局限性太大, 存在相当大的争议使得没有得到很好的实施。

近年来, 光伏行业迅猛发展, 对生产光伏组件用的原材料需求量也越来越大。背板在组件封装中起着举足轻重的作用, 其性能好坏直接影响到组件能否使用25年。为了保证光伏组件在光伏系统中的有效使用, 背板的发展方向将来应该是使用一种价格比较便宜的单一材料为主。在全球生产背板的企业日益增多, 同时许多塑料行业的企业也计划投入到光伏背板生产行业, 在未来2-3年将会有更多的企业投产背板, 背板产品的竞争将会越来越激烈, 所以如何提高背板寿命, 降低背板成本, 提高背板质量是每一个背板厂商急需考虑的问题。而如何选择更优质的背板也将是组件生产厂家在竞争中脱颖而出的保障。

摘要：通过《背板技术、测试专题研讨会》的学习, 结合会议讨论就现阶段市场上作为光伏组件背面保护材料使用的主流背板TPT、TPE、KPK、KPE、PPE、CPC等, 其对光伏组件的使用寿命做简单的浅析并就采用各种不同类型的背板的光伏组件使用环境做简单探讨。

关键词：光伏组件,背板,寿命

参考文献

[1]沙涛.太阳能光伏组件阵列工况监测系统[D].西安科技大学, 2013.

[2]周笛青.光伏组件局部阴影下热斑诊断及优化控制[D].上海大学, 2013.

3.写给光伏组件厂家的一封信篇三

尊敬的光伏组件公司领导：

您好!我是武汉三工光电设备制造有限公司技术部的。您在太阳能组件焊接过程中是不是遇到过以下问题:

1、是否会因员工焊接速度慢、焊接工人不够,大单子合同期内不能做完。

2、是否存在员工焊接碎片率高;焊接质量差，产品一致性差等问题

3、是否为现在行业不景气订单少，还要养活大量熟练焊接工人;新员工招工难、培训周期长，人员流动大，80、90后管理难而苦恼。

4、是否想过购买焊接设备，但因国外进口焊接机价格高，国内串焊机碎片率高一致性差外观粗糙而顾虑重重呢?

我们武汉三工光电多年来一直致力于光伏组件相关设备的专业生产厂家。我公司与常州天合，阿特斯，宁波启鑫等光伏组件企业合作，经过多年研发和多次在实践中改进，推出成熟的新一代JH800光伏组件全自动焊接机。

一、最高速度每小时1600片全自动控制运行，焊接速度可达到每小时600-800片。一班代替4-5人，连续24小时运行可代替12-15名焊接工人。

二、焊接一致性好采用先进的德国CCD视觉定位技术配合PLC精确控制，重复定位精度在0.01mm以内，运行稳定可靠，焊接出来的.电池片外观漂亮、一致性好。

三、无虚焊无隐裂，破片率≤2‰采用最新技术，热风滚轮焊接，对电池片无任何伤害，避免了由于其它焊接方式加热面积不均匀及温度波动大等原因，使电池片焊接过程中产生热应力造成的裂片和隐裂并有效防止了虚焊发生。焊接速度、压力、温度及时间连续可调，以适应不同厂家各种规格的电池片。碎片率可控制在2‰以内。

4.光伏组件安装材料篇四

授课年级：高一（3）班

学生数：56人

专业：计算机高考授课地点：多媒体教室

授课时间：2013年11月20日授课教材：高等教育出版社《计算机应用基础》

一、学情分析

学生已经学生一个多月的计算机，已经具备了一些计算机的理论知识，能用键盘打字，能进行文件及文件夹的一些操作。

二、教学目标

1、知识与技能目标

理解Windows xp的系统组件。

2、操作技能目标

掌握Windows xp的系统组件的删除和添加。掌握应用程序的安装与删除。

3、情感目标

能用端正的学习态度进行学习，谨慎进行系统组件、应用程序的安装与卸载。

三、教学资源准备

随机抽取程序、百度影音、模拟QQ安装程序，I386系统文件夹

四、教学重（难）点

1、Windows xp的系统组件的添加。

2、应用程序的安装与删除。

五、教学过程

1、先回顾上次讲的有关资源管理器中的文件及文件夹的问题。

2、通过一个事例引出本节课的课题。

3、讲解Windows xp中系统组件的概念。系统组件为Windows xp安装成功后自带一些功能，如计算器、画图、纸牌等。

4、系统组件的添加和删除通过控制面板中的“添加删除程序”的添加/删除Windows组件。

注意：添加组件时要用到Windows xp的系统安装文件I386。

5、软件的安装：

软件分绿色软件和需安装的软件绿色软件不需安装。

需安装的软件：将软件“绑定”到Windows xp上，一般软件都配置了自动安装程序，安装程序名通常为Setup.exe或Install.exe,用户只要双击这两个文件就可以进行向导式的安装。学生演示：安装百度影音、模拟QQ

6、删除软件：教师演示：

方法一：使用软件自带的卸载程序

方法二：使用控制面板中的“添加/删除程序”

方法三：使用第三方工具软件，例360软件管家、QQ电脑管家学生演示：卸载百度影音、模拟QQ

六、课堂小结

1、系统组件的删除

2、系统组件的添加

3、安装软件

4、删除软件

七、课堂作业（见幻灯片）

板书设计：

系统组件与应用程序的安装和卸载

1、Windows xp的系统组件

2、系统组件的删除

3、系统组件的添加

4、软件的安装

5、删除软件

八、教学反思

1、通过今天的学习，以后学生若遇到自己需要组件或软件，就可以安装到自己的电脑中使用，对于不再想使用的组件或软件就可以卸载。

5.光伏逆变器安装施工方案篇五

一、工程概况

1、工程概况

华润安达1号太阳能发电项目位于安达市西南部约18km处，项目所在地北侧为规划高速公路，东侧与中和砖厂相邻，项目所在地区平坦开阔，地势较低，无不良地质现象，场地布置条件较好。场地为盐碱地。施工时将场地挖填平整、并填土至沟塘形成相对平坦地貌以利于工艺布置及场地排水，即可形成良好的施工场地，场地布置条件较好。

本期光伏厂区内占地面积为633790㎡，共安装18组1MWp太阳能子阵，总容量为20.16MWp。施工道路与永久道路可结合。通过平整场地，用砂石铺垫，作为施工道路使用。待施工结束后，完善道路二侧边沟系统、路面养护后可作为永久道路使用。

安达市位于黑龙江省西南部，地处大庆市与肇东市之间。属中温带大陆性季风气候，冬季（11月至次年3月）被强大的蒙古高压控制，在其影响下多偏北风，天气干燥严寒；夏季（6月至8月）受副热带海洋气团的影响，降水集中，光照充足气候温热、湿润。春季（4月至5月）多偏南大风，降水较少，易发生春旱；秋季（9月至10月）天高气爽，降温较快，常有早霜危害。气候基本特点是：冬长雪少，天气寒冷；夏短湿热，降水集中；春季风大，气候干燥；秋凉气爽，时有早霜。全年降水较少，平均气温在3℃左右。年平均无霜期较短，在170d左右。

2、太阳能资源

黑龙江省年太阳总辐射量为4400～5400MJ/ m2（相当于1222～1500kWh/ m2）。太阳直接辐射年总量为2526～3162 MJ/ m2，直接辐射在总辐射中所占比例较大，在0.57～0.63之间，年日照时数在2242～2842小时。

华润安达光伏发电项目所在地年均太阳辐射量1357.70kWh/m2，年均日照时数2681.97h，日照时间较长，利用太阳能资源的条件较好。场址地区水平面日平均辐照度为3.72 kWh/m2d，项目场址在我国属于太阳能“资源丰富”地区，具备一定开发价值。从太阳能资源利用角度说，此地区适合建设太阳能光伏发电站。

3、气象条件

安达市位于黑龙江省西南部、松嫩平原中部，东经124°53′至125°55′，北纬46°01′至47°01′，地势东部略高，西部略低，平坦开阔，平坦地面下沉积着新老地层，储藏着丰富的水、石油和天然气等资源。安达市地处中纬度寒温带大陆性季风气候，年平均气温为4.2℃，最热月（7月）平均气温为32.1度，最冷月份（1月）平均气温为-18.7度，历年极端气温最高为38.7度，历年极端气温最低为-37.9度；年平均降水量为432.52 毫米，5-10月降雨量为398.1毫米，占全年降雨量的92%；年平均相对湿度62%，最小相对湿度0%，年平均日照时数2682.0小时，年平均蒸发量1418.1毫米，年平积温为2880.7度，年雷暴日数26.3天，年平均风速3.0米/秒，最多风向为西南风，无霜期为144天。主要气象灾害有干旱、高温、暴雨、冰雹、大风、雷暴、寒潮等。

安达主要气象要素表

安达市无重大气象灾害，冰雹日数少，极端最大风速值低，不会对光伏电站的建设产生影响，适合太阳能光伏发电项目的建设实施。

安达、哈尔滨气象站日照时数年变化统计表

4、区域坐标

二、编制依据

GB50794-2012《光伏电站施工规范》

GB50795-2012《光伏发电工程施工组织设计规范》 GB/T 50796-2012《光伏发电工程验收规范》 GB50797-2012《光伏发电站设计规范》 GB50205《钢结构工程施工质量验收规范》 GB/T31366-2015《光伏发电站监控系统技术要求》 JG/T490-2016《太阳能光伏系统支架通用技术要求》 Q-GDW1999-2013《光伏发电站并网验收规范》 Q/GDW617-2011《光伏电站接入电网技术规定》 GB19964-2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》 GB/T l9939--2005《光伏系统并网技术要求》

GB/T l9964--2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》； NB/T 32005-2013《光伏发电站低电压穿越检测技术规程》 NB/T 32006-2013 《光伏发电站电能质量检测技术规程》 NB/T 32007-2013 《光伏发电站功率控制能力检测技术规程》 NB/T 32008-2013 《光伏发电站逆变器电能质量检测技术规程》 NB/T 32009-2013《光伏发电站逆变器电压与频率响应检测技术规程》 NB/T 3200109-2013《光伏发电站逆变器防孤岛效应检测技术规程》 NB/T 320013-2013 《光伏发电站电压与频率响应检测技术规程》 NB/T 32001014-2013《光伏发电站防孤岛效应检测技术规程》制造商提供的有关技术文件、安装手册(指导书)

三、集中式逆变器安装方案 1）、操作工艺

1、工艺流程:设备开箱检查→设备吊装→逆变器安装→逆变器电缆连接 → 检查二次回路配线→逆变器试验调整→送电运行验收

2、设备开箱检查

a、施工单位、供货单位、监理单位共同验收，并做好进场检验记录。

b、按设备清单、施工图纸及设备技术资料，核对设备及附件、备件的规格型号是否符合设计图纸要求，核对附件、备件是否齐全；检查产品合格证、技术资料、设备说明书是否齐全。

c、检查柜体外观无划痕、无变形、油漆完整无损等；

d、柜内部检查电气装置及元件等规格、型号、品牌是否符合设计要求；

集中式1000kW逆变器主要技术参数

3、设备搬运

采用汽车和吊车搬运，注意保护逆变器柜外表油漆，逆变器柜指示灯不受损。

4、逆变器柜安装

A、基础型钢安装

a、调直型钢：将10号槽钢用大锤调直，按图纸、逆变器技术资料提供的尺寸预制加工型钢架，并刷防锈漆做防腐处理。

b、按设计图纸将预制好的基础型钢架放于预埋铁上，用水平尺找平、找正，可采用加垫片方法，但垫片不得多于3片，再将予埋铁、垫片、基础型钢焊接一体基础型钢顶部应高于抹平地面40以上为宜。c、基础型钢与地线连接：将结构引入的镀锌扁钢与型钢两端焊接，焊接长度为扁钢的2倍，再刷两道灰漆。

B、逆变器柜稳装

a、逆变器柜安装：按设计图纸布置将逆变器柜放于基础型钢上。然后按柜安装固定螺栓尺寸画位，用电钻钻孔。

b、柜就位、找平、找正后，柜体与基础型钢固定。

c、逆变器柜体接地：逆变器柜单独与接地干线连接；

d、逆变器柜的漆层应完整、无损伤。

e、检查逆变器柜前后操作、维修距离是否符合要求，发现有问题及时联系设计、监理。

5、检查逆变器柜内电器元件规格型号及二次回路是否与图纸相符；检查接线是否牢固，并按照调试大纲对逆变器柜调整及模拟试验；

6、送电运行验收

A、送电前准备：

a、清理逆变器柜内的灰尘、杂物；

b、检查柜内柜外上是否有遗留的工具、金属材料等；

c、试运行组织工作，明确试运指挥者、操作者、监护人。

d、有双路互投柜，事先核相。

e、安装作业全部完毕，有监理、质检检验合格。

f、试验项目全部合格，并有试验报告单。

g、控制、连锁、信号等动作准确无误。

B、送电运行

2）质量标准

1、保证项目

a、逆变器柜试验结果必须符合施工规范规定

检验方法：检查试验记录

b、电缆压接、终端头制作，接触必须紧密，用力矩扳手紧固。

检验方法：实测与检查安装记录

2、基本项目

逆变器柜安装：逆变器柜与基础型钢间连接紧密，固定牢固，接地可靠；盘面标志牌、标志框齐全，正确并清晰；柜面油漆完整均匀。

检查方法：观察检查

柜内的设备及接线：

整齐全、固定可靠；操作部分操作灵活准确；二次线路接线正确、固定可靠，连接紧密、标志清晰齐全。

检查方法：观察检查和试操作检查

逆变器柜及接地干线敷设：

连接紧密牢固,接地线截面选用正确。

检查方法：观察检查

3）成品保护

a、设备到场后注意防雨、防尘。

b、搬运注意不得倒立、防止划伤油漆、损坏电器元件。

c、设备安装完毕后，送电前设专人看守。

4）应注意的质量问题

a、基础型钢焊接处焊渣清理不净，除锈不净，油漆刷不均匀。

b、基础型钢、逆变器柜安装水平度、垂直度超出允许偏差范围。5）安全措施

1、使用电钻、台钻、电焊机、切割机必须接地良好，并带好绝缘手套防止触电事故，电焊机必须设置防护罩；操作时戴好消防器材并设专人监护。

2、电焊操作人员要有焊工证、穿绝缘靴、带好绝缘手套，并应双线到位。

3、入现场必须带好安全帽，并将安全帽的带系好。

4、电气施工人员进入现场必须穿绝缘鞋，以防触电。接、撤电焊机件时时严禁带电施工。

5、使用电气焊时做好防火措施，有专人监护，并按规定放置好设备后方可使用。

6.光伏组件安装材料篇六

1 光伏电池模型

理想光伏电池模型可以表示为一个感光电流源并联一个二极管, 由于制作工艺和材料的影响, 通常在理想光伏电池模型的基础上增加参数来反映光伏电池特性, 等效电路如图1所示, 其数学模型如式 (1) 。

其中, ∧=q (v+RsI) /NSAk TC, V, I分别表示等效电路端口电压和电流, Ipv是光伏电池感光电流, Ido为二极管饱和电流, q为电子的电荷量, 为波尔兹曼常数, A为二极管理想常数, Ns为光伏电池串联数量, Rs为串联电阻, Rp为并联电阻。

2 最大功率点跟踪原理

光伏电池的输出功率受着日照强度、温度等环境因素和负载的影响。为了能最大限度地利用太阳能, 在负载前端设置一升压斩波变化器Boost电路, 通过算法改变升压电路中功率器件的占空比, 进而改变光伏电池输出的电流, 最终使得光伏电池工作在MPP附近。

目前光伏电池MPPT的常用算法有扰动观察法、增量电导法, 这些常规算法误差和振荡较大, 此外也有诸如模糊控制法、神经网络控制法等智能算法应用到MPPT中, 这些智能算法均有收敛性强和鲁棒性高的优点, 但也存在容易陷入局部最优解的缺点。

3 基于蜂群算法的MPPT

3.1 蜂群算法原理

蜂群算法是近年来兴起的智能算法, 它模拟蜜蜂的群聚行为可衍生出两种智能算法, 一种是基于蜜蜂繁殖行为的蜂群算法, 适合同时求两到三个相对静态的参数最优值, 包括三个择优过程:蜂后选择较优的雄蜂, 蜂后选择较优的基因, 选择较好的幼锋接班蜂后。另一种是基于蜜蜂采蜜行为的蜂群算法, 适合求动态参数的最优值, 主要是模拟雇佣蜂、观察蜂和跟随蜂寻找的蜜源通过不断的迭代来得到最优蜜源的过程。

与其他常规或智能算法相比, 基于蜜蜂采蜜的蜂群算法在群体协作过程有着较好的正负反馈机制和随机性, 使得它有着与其他智能算法相似的收敛速度快和鲁棒性高等优点, 还有计算形式简单、参数设置少等优点, 同时有较强的全局寻优能力, 适合动态连续性的复杂优化问题。

3.2 蜂群算法步骤

人工蜂群 (ABC) 算法中, 需要设定三个控制参数:蜜蜂的数量NP、最大循环次数Nmax和当前寻找范围没更新次数Nlim。初始化后, 算法将进行不断搜索并随机产生蜜源位置;随后侦察蜂将在已被寻找的蜜源的领域寻找蜂蜜量较大的蜜源;与记忆中蜜源量最大的蜜源进行比较;然后把蜜量较大的蜜源位置记住;如此不断循环寻找, 经寻找Nlim次最大值仍没有更新则跳出当前寻找范围, 当已寻找Nmax次则可输出最优值。具体步骤如下:

(1) 设置蜂群的种群数目NP, 阀值Nlim, 寻找的次数Nmax;

(2) 在NP个蜜源中随机取一蜜源作为初始最大值;

(3) 计算相应蜜源的收益率f (Xi) ;

(4) 计算食物源被选择的概率pi, 其表达式如式 (2) :

(5) 从领域搜索新食物源的位置的表达式, 如式 (3) :

(6) 比较原始食物源与领域搜索食物源收益率f (Xi) , 选择较大值, 并通过式 (4) 产生较优值:

(7) 重复试验 (5) 、 (6) 步Nmax次后跳出循环, 输出当前最大值。

3.3 蜂群算法参数设定

蜂群算法的初始化需设定蜂群数目NP、阀值Nlim及最大循环次数Nmax, 针对光伏电池的特性, 在Nlim的运用上对蜂群算法做了改进, 即当前最大值更新后把与Nlim相比较的m值初始化, 而不会累计整个过程最大值没有更新的次数。以下将通过仿真来设定参数, 其中Pmax指检测的最大功率, a表示最大值更换次数, n表示稳定时的寻找次数。本文选用英利PANDA 48 Cell 40mm系列的多晶硅光伏电池进行仿真研究。

当Nmax与Nlim不变, 修改NP为10, 20, 30的仿真数据如表1所示。由表1可知, 当种群数目越多, 越容易得到最优值, 使用的时间越少。因此, NP的设定与收敛的速度有着较大的联系。表1还可以看出, 随着NP的增大, a平均值不断减少。因此NP不能设定太小, 不然容易陷入局部最优的问题中。当NP在20或30时, 输出的最大值几乎没有什么差别, 因此选择NP为20较为合适。

类似的, 可通过仿真来设定算法的其他两个参数, 最终确定参数值为:Nlim=20, Nmax=100。

4 仿真结果

当光照强度与温度变化时, 用蜂群算法跟踪得到的MPP与模型计算得到的MPP比较如图2。

图中t=0.025s, 温度由40℃跃变为20℃, t=0.06s时光照强度由800 W/m2跃变为850 W/m2, 其中虚线表示模型实际值, 实线表示跟踪值。由上图可以发现, 蜂群算法跟踪曲线几乎与模型输出曲线重合, 误差较小, 而且能迅速地找到MPP。

5 结语

光伏电池模型的在不同光照和温度下输出特性反映为多组非线性特性曲线, 因此, 在不同光照和温度下, 其输出的MPP也不相同。为提高光伏电池利用率, 论文提出了一种基于蜂群算法的MPPT方法, 并详细介绍了蜂群算法原理和步骤。仿真结果表明, 本文提出的方法形式简单、参数设置少, 同时有较强的全局寻优能力, 跟踪MPP速度快, 误差小。

参考文献

[1]马宁.太阳能光伏发电概述及发展前景[J].太阳能光伏发电技术专辑, 2011, 05 (02) :25-28.

[2]赵冉.太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪技术研究[D].陕西:西安电子科技大学, 2011.

[3]Dervis Karaboga, Bahriye Basturk.A powerful and efficient algorithm for numerical function optimization:artificial bee colony (ABC) algorithm[J].Journal of global optimization, 2007 (39) :459-471.

7.光伏组件安装材料篇七

目前能源短缺、环境污染和温室效应等问题已严重影响了人类的生存和发展, 开发新能源和可再生清洁能源已成为当今全世界所面临的一个共同课题[1]。

在新能源研究和开发领域, 太阳能光伏发电技术无疑倍受瞩目。目前, 由于平板光伏发电技术的光电转换效率较低, 且相应的硅材料价格昂贵, 致使其发电成本很难与传统的火力发电相竞争[2]。而作为第三代太阳能发电技术的聚光光伏 (CPV) 发电技术[3,4,5,6]利用聚光光学元件显著地减少了太阳电池成本[7], 并使用高转换效率的电池来获取更多的电能输出, 因而已成为未来光伏发电的一大发展趋势[8]。

在CPV发电技术中, 组件无疑是整个系统最核心的部分, 较为恶劣的使用环境和较长的寿命年限 (25年) 都对CPV组件的封装方式和质量提出了严格的要求。目前国内外CPV组件的生产厂家, 如美国Amonix和国内的日芯光伏等, 大多借鉴平板组件的铝合金边框封装技术, 但由于CPV组件光学系统的特殊性, 使得这种封装技术很难适应CPV组件规模化生产的需要。在保证组件性能和寿命的前提下, 如何提高封装效率已成为CPV发电技术中一个亟待解决的问题。

本文提出将目前广泛应用于建筑窗体、幕墙上的中空玻璃[9,10]技术运用到CPV组件封装中, 分析了中空玻璃封装技术同铝合金边框封装技术相比的优势, 并探讨利用该封装技术进行CPV组件规模化生产的可行性。

1 中空玻璃技术

中空玻璃于1865年由美国人发明, 是一种良好的隔热、隔音、美观适用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料。它由2层或多层平板玻璃构成, 四周用高强高气密性复合粘结剂, 将2片或多片玻璃与内隔框 (铝框架或玻璃条等) , 经胶结、焊接或熔接而制成。中空玻璃现在已被大量应用于建筑幕墙, 其所面临的自然环境因素 (见表1) 与安装在户外CPV组件有着相似之处, 且都要求有较长的寿命年限。

表1中各种不利的环境因素能引起多种物理以及化学应力, 导致中空玻璃性能的下降。为保证其使用寿命和性能, 目前中空玻璃技术一般采用双道密封系统, 如图1所示。

第一道密封胶一般使用热熔性丁基胶, 由于它对水汽的隔阻作用很好, 可以延长中空玻璃的使用寿命。第二道密封胶有聚硫胶、聚氨酯胶和硅酮胶, 其主要作用是实现玻璃板和间隔框之间的结构性粘接和密封。间隔框一般为中空铝间隔条, 内部灌充的干燥剂通常为分子筛, 其可以吸收间隔层中的水分, 保持间隔层干燥、不结露。

目前中空玻璃的生产技术以及工艺已经非常成熟, 仅在我国采用全自动化生产中空玻璃的企业就已达千余家, 相关中空玻璃的国际和国内标准出台 (如BS EN 1279, GB 11944-2002) , 更进一步地促进了整个行业的规范和健康发展。

2 CPV组件的铝合金边框封装

CPV组件主要由聚光光学透镜面板、贴有高效太阳电池 (单晶硅或砷化镓电池) 的电路底板以及边框组成。

图2、图3所示分别为目前大多数平板光伏组件[11]和CPV组件所采用的铝合金边框封装结构示意图。

从图2、图3中可以看出CPV组件的这种封装结构与平板光伏组件基本相同, 都是采用铝合金材料做边框, 再用密封剂 (通常为有机硅材料) 进行粘接密封。但与平板光伏组件有所差异的是, CPV组件对封装质量的要求更高, 因为其封装不仅会涉及到整个组件的防水、防尘和绝缘性能等问题, 还会直接影响组件的光学系统。CPV组件在这种封装结构下, 由于中间间隔层较大, 内部充满了大量空气和水分子, 在较大的温差影响下 (组件工作温度范围为-40～85℃) , 不可避免地会出现内部水分子的凝聚, 从而对CPV组件的电路元件造成腐蚀, 此外由于间隔层内部气压随温度的变化也会影响组件的聚光光路和使用寿命, 对封装质量的较高要求也直接影响了CPV组件批量生产的效率。

3 CPV组件的中空玻璃封装

采用中空玻璃技术进行封装的CPV组件的结构如图4所示。

3.1 技术优势

同一般的铝合金边框封装技术相比, CPV组件的中空玻璃封装技术有如下优点:

1) 中空铝间隔条内的分子筛能有效吸收空气间隔层内的水分子, 避免电路元件的腐蚀;

2) 对水汽有很好阻隔作用的热融性丁基胶与抗老化能力极强的硅酮结构胶一起形成了一个良好的密封和粘接结构体系, 对组件形成了良好的保护;

3) 当温差导致组件内外气压相差较大时, 具有良好弹性性能的硅酮胶能有效降低组件表面上的空气压力, 保证组件的寿命;另一方面有效减小了聚光透镜面板因压力而产生的形变量, 从而确保了CPV组件光学系统的稳定性和光电转换效率。

3.2 工艺流程

由于中空玻璃的工艺技术已经相当成熟, CPV组件的封装基本上可以完全借鉴已经产业化的中空玻璃生产技术, 使封装过程中的各个工艺环节均能得到有效保证, 通过对现有中空玻璃生产资源的整合可以快速建成规模化的CPV组件封装生产线, 从而大大降低组件的封装成本。

CPV组件的中空玻璃封装工艺流程如图5所示, 其主要步骤为:

1) 根据聚光组件的光学技术参数选择尺寸合适的中空铝间隔条, 并填入分子筛做成铝边框;

2) 利用丁基胶涂布机在铝边框上下表面均匀地涂上一层厚度0.25～0.3mm的热熔性丁基胶;

3) 在透镜面板上固定好已涂丁基胶的铝框;

4) 通过合适的对位方式使透镜面板和电路底板精确合片;

5) 利用中空合片机进行层压;

6) 最后用硅酮胶对边缘进行密封与粘接。

4 结语

目前, 成都钟顺科技发展有限公司自主研发产品 (型号ZSUN8030) 已成功利用该项封装技术进行小规模生产, 并且产品已经通过CQC的“金太阳”认证 (证书编号:CQC11024057980) 。

将建筑幕墙中运用广泛的中空玻璃技术运用到CPV组件的封装中, 不仅在技术上能有效地确保CPV组件对封装质量的较高要求, 还能在工艺生产中充分利用中空玻璃生产的现有产业链资源来实现组件封装的规模化, 极大提高了组件的生产效率, 降低了生产成本, 为光伏发电早日平价上网奠定了一定的基础。

摘要：介绍一种利用中空玻璃技术进行聚光光伏 (CPV) 组件封装的新技术, 并就这种封装技术与目前CPV组件常用的铝合金边框封装技术进行比较和分析。分析结果表明:采用中空玻璃封装技术能在确保CPV组件性能和寿命的条件下, 快速实现CPV组件的规模化生产, 从而有效地降低组件成本。

关键词：CPV组件,中空玻璃,封装

参考文献

[1]田玮, 王一平, 韩立君, 等.聚光光伏系统的技术进展[J].太阳能学报, 2005, 26 (4) :597-604.

[2]Swanson R M.The promise of concentration[J].Re-search and Applications, 2000, 8 (1) :93-111.

[3]Marti A, Luque A.Next generation photovotaics high effi-ciency through full spectrum utilization[M].Institute ofPhysics Publishing, 2002.

[4]R.D.Nasby, R.W.Sanderson.Performance measurementtechniques for concentrator photovoltaic cells[J].SolarCells, 1982, 6 (1) :39-47.

[5]Robert McConnell.Concentrator photovoltaic technolo-gies:review and market prospects[J].Refocus, 2005, 6 (4) :35-39.

[6]Fabrication and characterization of a flat-plate static-concentrator photovoltaic module[J].Solar Energy Mate-rials and Solar Cells, 2001, 67 (4) :425-434.

[7]Whitfield G R, Bentley R W, Weatherby C K, et al.Thedevelopment of small concentrating PV systems[A].29thIEEE PVSC[C].2002:1377-1379.

[8]Garboushian V, Yoon G, Gunn A, et al.A novel high-concentration PV technology for cost-competitive utilitybulk power generation[A].IEEE 1st world conference onphotovoltaic energy conversion[C].1994:1030-1063.

[9]胡浩.中空玻璃发展新趋势:节能+安全[N].中国建材报, 2006-08-18.

[10]刘锦子.节能建筑玻璃的研究应用与发展[J].建材技术与应用, 2007, (4) :15-17.

8.光伏组件安装材料篇八

关键词：光伏电池组件,最大功率跟踪,模糊控制,Simulink

太阳能光伏发电系统就是利用太阳能电池半导体材料的光伏效应,将太阳光的能量直接转换为电能的一种发电系统,制约太阳能发电系统发展的关键问题是能量转换效率低和太阳能发电成本过高两个因素。该文在构建光伏电池组件模型的基础上将模糊控制算法应用于simulink仿真中,这样MPPT控制器会实时跟踪太阳能板中的最大功率点,使太阳能板功率最大化。在一定的范围内,利用电压越高,就可以输出更多的电量,从而提转换效率。理论上讲,使用MPPT控制器的系统会比传统太阳能发电系统的效率提高50%【1】。

1 光伏电池的输出功率【2~3】

图1为工作状态下光伏电池物理模型的等效电路图。其中Ip:光电流;Id:暗电流;U1:外部负载的端电压;R1:光伏系统的负载电阻;Rh:光伏电池的旁路电阻;Rs:太阳能电池的串联电阻;I:输出到负载的电流,由图可知

其中,Ud为等效二极管两端的电压

Ud=U1+IRs,U1为外部负载的端电压

其中,k为波尔兹曼常数,k=0.86×10-4eV/K;T为绝对温度;A为PN结的曲线常数;q为电子电荷量,q=1.6×10-19c。

当R>Rh时,(Rh和Rs为光伏电池的固有电阻,一般情况下Rh大约是几千欧,Rs小于1欧姆。)由此可得

根据exp函数的性质,忽略部分。

由上述分析可知电池结温和太阳照射的强度是影响太阳能发电系统功率的核心参数。

2 MPPT原理和控制算法[4,5,6,7]

MPPT即为最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT),现在国内外研究MPPT的算法很多,比较成熟的有扰动观测法、恒定电压法、爬山法等。恒定电压法(CVT)就是将光伏电压固定在最大功率点附近,基于恒定电压的追踪器制造简单容易实现,初期投入少,该系统工作电压具有良好的稳定性,但是跟踪精度差,忽略了外界温度对太阳能电池开路电压的影响。扰动观测法(P&O)和爬山法(Hill Climbing)都是通过先确定一个电压值,输出该电压下的功率;然后给一个电压扰动再输出比较功率,来寻找最大功率点的位置。该控制方法的思路简单,效率高,实现比较方便,能提高光伏电池的利用效率,本设计采用的就是扰动观测法。

3 模糊控制器设计

由于扰动观察法(P&O)的基本原理可知,模糊控制器以前一时刻的占空比和当前功率的变化量作为模糊控制器的输入,输出为当前时刻的占空比步长。由前一时刻的占空比和当前功率的变化量决定当前需要调整的步长大小。

3.1 变量的模糊子集和论域

占空比步长ed(n)量化后映像到模糊集合域Ed,语言值模糊子集:{OB(负大),OM(负中),OS(负小),MS(正小),MM(正中),MB(正大)},功率变化量ep(n)量化后映像到模糊集合域Ep,语言值模糊子集:{OB(负大),OM(负中),OS(负小),OO(正零),MS(正小),MM(正中),MB(正大)}。

根据光伏发电系统特点,选择三角形为功率差Ep和占空比步长Ed的隶属度函数类型。

3.2 模糊控制规则表

综合考虑太阳能光电系统的输出功率和占空比之间的关系,可以得到以下规则:

1)当Pn+1>Pn时,若Dn>Dn-1,继续负向(较小的数值方向)输出新步长值。

2)当Pn+1Dn-1,应调整为负向输出新步长值。

3)如果当前工作点与最大工作点接近,应采用较小的步长,降低与最大工作点的偏差,减少功率损失;如果当前工作点与最大功率点误差比较大,可以选择较大的步长,通过粗调的方法加快系统的响应速度。以上就是模糊控制器的基本规则,在此基础上再根据实际仿真结果进一步调整。由此可得到模糊控制规则表2【8,9】。

以上表格所表达的规则为:If Ed(n-1)is A,and Ep(n)is B,then Ed(n)is C,就是在给定的误差和误差变化的情况下对输出值Ed(n)的调整。表中大多数规则是离线制定的,再通过实际实验观察,进一步的修正规则表。

4 仿真

4.1 光伏发电系统仿真模型

根据光伏发电系统输出功率的数学模型,利用Matlab中的Simulink模块可以建立光伏发电系统的仿真模型,搭建的光伏发电系统控制图如图2所示。

以T=25°时,R=3000W/m2和T=30°时,R=3000W/m2为例仿真P-V之间的变化关系,见图3和图4,从图中可以看出,该模型很好的体现了光伏发电系统的特点。

4.2 仿真结果