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上一期小編和大家分享了雙玻組件夾具法和掛鉤(詞條“掛鉤”由行業(yè)大百科提供)法兩種安裝方式以及雙玻組件結(jié)構(gòu)密封膠對其應(yīng)用的重要性。本期小編就和大家談?wù)勲p玻組件對結(jié)構(gòu)密封膠的應(yīng)用要求及選用指南。
一、雙玻組件結(jié)構(gòu)密封膠應(yīng)用要求
如圖1所示,雙玻組件結(jié)構(gòu)密封膠在應(yīng)用過程中除了要長期承受組件自重、風(fēng)荷載(詞條“風(fēng)荷載”由行業(yè)大百科提供)、雪載等帶來的剪切、拉伸、壓縮等作用外,還需要經(jīng)受長期的風(fēng)吹日曬、雨雪侵蝕、酸堿及鹽霧、高低溫、濕熱等嚴(yán)苛環(huán)境的考驗(yàn),要求結(jié)構(gòu)密封膠除具有較高強(qiáng)度以及對玻璃和鋁材粘接良好特點(diǎn)外,還需要具備優(yōu)異的耐老化性、耐水性、耐酸堿性、耐鹽霧侵蝕、耐疲勞等性能。因此,結(jié)構(gòu)密封膠在雙玻組件中雖然成本占比不大,但其性能的優(yōu)劣將直接影響到組件的使用壽命及發(fā)電效率,甚至是整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)營,它的正確選用對掛鉤式雙玻組件十分重要。

圖一雙玻組件結(jié)構(gòu)密封膠的作用
二、雙玻組件結(jié)構(gòu)密封膠選用指南
普通密封膠是指隨著密封面形狀而變形,具有觸變或者流淌性,有一定粘接性的密封材料(詞條“密封材料”由行業(yè)大百科提供)。用來填充縫隙以起到密封作用的粘接劑。具有粘接、防水(詞條“防水”由行業(yè)大百科提供)、固定、導(dǎo)熱等作用。
結(jié)構(gòu)密封膠是強(qiáng)度高,能承受較大載荷,且耐老化、耐疲勞、耐腐蝕,在預(yù)期壽命內(nèi)性能穩(wěn)定,適用于承受強(qiáng)力的結(jié)構(gòu)件(詞條“結(jié)構(gòu)件”由行業(yè)大百科提供)粘接的粘接劑。能作為結(jié)構(gòu)粘接的密封膠主要有硅酮密封膠、聚氨酯密封膠、環(huán)氧密封膠,其主要區(qū)別如下。

有機(jī)硅硅材料由于其含有的硅氧鍵鍵能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳碳鍵和碳氧鍵,具有突出的耐老化性能,能在戶外環(huán)境長期使用,是目前已知的耐老化性最好的一類高分子材料。除耐老化性外,硅酮類結(jié)構(gòu)密封膠還具有優(yōu)異的耐高低溫、耐水、耐疲勞、耐鹽霧腐蝕等特點(diǎn),在預(yù)期壽命內(nèi)(30年以上)性能穩(wěn)定,能承受較大荷載,適用于金屬、陶瓷、塑料、玻璃等同種材料或異種材料之間的粘接,是雙玻組件結(jié)構(gòu)密封膠的最佳選擇。
目前市面上所有光伏組件必須符合IEC 61215標(biāo)準(zhǔn)《地面用晶體硅光伏組件-設(shè)計(jì)鑒定和定型》。該標(biāo)準(zhǔn)是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),硅酮類結(jié)構(gòu)密封膠作為光伏組件安裝重要的組成部分之一,必須滿足IEC 61215標(biāo)準(zhǔn),其中涉及影響硅酮類結(jié)構(gòu)密封膠的性能主要有室外暴曬實(shí)驗(yàn)、紫外處理實(shí)驗(yàn)、熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)、濕-凍實(shí)驗(yàn)、濕熱實(shí)驗(yàn)等老化條件。
在IEC 61215標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合硅酮類結(jié)構(gòu)密封膠相關(guān)性能,業(yè)內(nèi)制定了適用于光伏組件硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),此前市面上硅酮結(jié)構(gòu)密封膠常用于建筑幕墻(詞條“建筑幕墻”由行業(yè)大百科提供)的粘接用途,符合我國國標(biāo)《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》GB 16776-2005或美標(biāo)《硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》ASTM C1184-2013的要求,但是多數(shù)無法經(jīng)受更加苛刻的長期高溫高濕、高低溫、酸堿腐蝕、鹽霧侵蝕等光伏應(yīng)用環(huán)境考驗(yàn)。針對開發(fā)光伏組件類用膠參數(shù)要求,目前主要參考由廣州市白云化工實(shí)業(yè)有限公司、天合光能股份有限公司、無錫尚德太陽能(詞條“太陽能”由行業(yè)大百科提供)電力有限公司等單位合作起草的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CPIA 0008-2019:《光伏組件用硅酮類結(jié)構(gòu)密封膠》,其內(nèi)容如下:
表一光伏組件用硅酮類結(jié)構(gòu)密封膠標(biāo)準(zhǔn)

與普通結(jié)構(gòu)密封膠標(biāo)準(zhǔn)不同,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定除了結(jié)構(gòu)密封膠基本參數(shù)之外,主要針對光伏組件長期在戶外使用。其老化性能要求更為嚴(yán)格,包括濕凍實(shí)驗(yàn)20次(HF20)、熱循環(huán)300次(TC300)、紫外老化120kWh/m2(UV120)、鹽霧試驗(yàn)、高溫高濕1500h(DH1500)等模仿自然環(huán)境老化條件,要求老化后的性能相比老化前性能保持率要大于75%,DH1500大于60%即可。
同時(shí)為了更好規(guī)范光伏組件用結(jié)構(gòu)密封膠標(biāo)準(zhǔn),由中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會提出,全國膠粘劑標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口,各膠粘劑單位合作一起制定了光伏組件用膠粘劑國標(biāo):《地面光伏組件背軌粘接用有機(jī)硅膠粘劑》
表二GB《地面光伏組件背軌粘接用有機(jī)硅膠粘劑》

該標(biāo)準(zhǔn)與團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CPIA 0008-2019:《光伏組件用硅酮類結(jié)構(gòu)密封膠》類似,都針對自然條件下老化后結(jié)構(gòu)密封膠的各項(xiàng)性能保持率作了規(guī)定,同時(shí)增加了常態(tài)以及耐水后的粘接性測定,包括常態(tài)下的剝離強(qiáng)度及耐水后的剝離(詞條“剝離”由行業(yè)大百科提供)強(qiáng)度保持率,相對而言更加全面。
雙玻組件結(jié)構(gòu)密封膠要求有優(yōu)異的耐高低溫、耐紫外、耐酸堿、耐鹽霧、耐疲勞等性能,應(yīng)用環(huán)境與GB《地面光伏組件背軌粘接用有機(jī)硅膠粘劑》檢測項(xiàng)目比較類似,建議選用雙玻組件結(jié)構(gòu)密封膠時(shí)以該國標(biāo)的要求為標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)參考企業(yè)的自身要求,在合理的范圍內(nèi)可適當(dāng)提高光伏組件結(jié)構(gòu)密封膠性能指標(biāo)要求。
白云化工SS622E-PV是雙組份硅酮結(jié)構(gòu)密封膠,完全符合IEC 61215《地面用晶體硅光伏組件-設(shè)計(jì)鑒定和定型》、T/CPIA 0008-2019:《光伏組件用硅酮類結(jié)構(gòu)密封膠》以及GB《地面光伏組件背軌粘接用有機(jī)硅膠粘劑》。具有優(yōu)異的結(jié)構(gòu)粘結(jié)性能和耐氣候老化性能,經(jīng)過人工加速氣候老化測試,密封膠的各項(xiàng)理化性能無明顯變化。其老化后其主要性能:剪切強(qiáng)度(詞條“剪切強(qiáng)度”由行業(yè)大百科提供)保持率、斷裂(詞條“斷裂”由行業(yè)大百科提供)拉伸強(qiáng)度保持率、斷裂伸長率保持率如表三。
表三 SS622E-PV老化后主要性能保持率

如上表所示,經(jīng)濕熱、濕凍、熱循環(huán)、紫外、鹽霧等老化后,其力學(xué)性能保持率均在80%以上,個別甚至達(dá)到了95%以上。白云化工一直秉承需求萬變,超越需求的營銷理念,致力于為客戶提供密封問題解決方案。在設(shè)計(jì)研發(fā)雙玻組件結(jié)構(gòu)密封膠SS622E-PV時(shí),充分考慮到產(chǎn)品應(yīng)用時(shí)的長期可靠性以及在高溫高濕、熱循環(huán)、濕凍循壞、酸堿、鹽霧、水浴、靜態(tài)荷載等模擬試驗(yàn)條件下的綜合性能,為雙玻組件的長期應(yīng)用提供安全持久的保障。作為目前國內(nèi)第一家雙玻組件用高性能結(jié)構(gòu)密封膠供應(yīng)商,白云化工將一如既往地緊隨光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,不斷地為光伏企業(yè)新產(chǎn)品研發(fā)提供配套的密封膠解決方案,獻(xiàn)力國家光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。