Et solcellepanel blir sjelden ødelagt av solen som driver det. Oftere begynner feil ved kantene: rammesømmen, koblingsbokslokket, kabelgjennomføringen, sensellerhuset. Dette er punktene der to forskjellige materialer møtes, og hvor en binde- og forseglingsmasse blir bedt om å gjøre arbeid som glasset, aluminiumet og polymerbaklaget ikke kan gjøre alene. Utendørsinstallasjoner går gjennom temperatursvingninger som kan overstige seksti grader Celsius mellom natt og dag, absorberer direkte ultrafiolett stråling i et tiår eller mer, og tåler gjentatt kondens, vinddrevet regn, og i mange regioner saltspray eller industrielle forurensninger.
Et lim for generell bruk eller en konstruksjonskvalitet ble aldri konstruert for denne kombinasjonen av påkjenninger som virker samtidig og kontinuerlig. Dette er grunnen til at solenergiindustrien har konvergert på en smalere kategori av materialer, bredt gruppert under silikon lim og polymerlim tetningssystemer , formulert spesielt for utendørs elektrisk og strukturell binding. Denne artikkelen ser på hva som skiller disse spesialbygde blandingene fra vanlige fugemasser, hvor de påføres i en panelmontering, og hvordan installatører og produsenter kan vurdere dem på tekniske snarere enn markedsmessige grunner.
De fleste generelle lim er formulert for innendørs bruk, moderate temperaturområder og kortvarig eksponering for fuktighet. Når disse produktene brukes på utendørs elektrisk utstyr, har tre feilmønstre en tendens til å vises i løpet av de første atten til trettiseks månedene av bruk:
Fordi en koblingsboks huser bypass-diodene og de positive og negative utgangsterminalene, kan fuktinntrenging på dette enkeltpunktet kompromittere en hel rekke paneler, ikke bare én modul. Dette er en grunn til at tetningsmiddelspesifikasjonen for denne komponenten har en tendens til å være strengere enn for nesten alle andre deler av sammenstillingen.
| Stressfaktor | Omtrentlig eksponering |
|---|---|
| Temperaturområde | Negativ 40 til positiv 90 grader Celsius |
| UV-eksponering | Kontinuerlig, 20 til 30 års designlevetid |
| Fuktighetssykling | Daglig kondens i de fleste klimaer |
| Mekanisk stress | Vindbelastning, termisk ekspansjon, håndtering |
Begrepet som brukes på tvers av industrien for denne klassen av materialer er fotovoltaisk silikagel , en romtemperatur eller varmeherdende silikonblanding designet for å binde, forsegle og elektrisk isolere komponenter i en solcellemodul eller dens innkapsling. I motsetning til en generell silikon-caulk, er den formulert rundt et spesifikt sett med ytelsesmål som tilordnes direkte til feilmodusene beskrevet ovenfor.
Mange formuleringer i denne kategorien leveres som klar silikon or klart silisium produkter, dels av estetiske grunner på synlige sømmer og dels fordi en tydelig herding tillater en visuell inspeksjon av bindingsintegriteten uten demontering. En ren, boblefri, jevn farget herdelinje er en av de enkleste feltindikatorene på at en påføring ble utført riktig og at materialet ikke har begynt å brytes ned.
Koblingsboksen er det elektriske utgangspunktet til en solcellemodul, og den er også en av de mest mekanisk sårbare. Den er vanligvis festet til baksidearket med en perle av tetningsmiddel rundt omkretsen, og lokket er enten forseglet med en pakning, en klebende perle eller begge deler. Et produkt markedsført som en Solcellepanel forsamlingsboks kan silikonforsegling er formulert med denne spesifikke skjøten i tankene, og balanserer tre krav som noen ganger er i spenning med hverandre: sterk adhesjon til boksens husmateriale, en herdeprofil som er kompatibel med baksidesjiktet uten å forårsake delaminering, og langsiktig fleksibilitet slik at gjentatt termisk sykling ikke åpner en lekkasjebane ved sømmen.
| Beliggenhet | Primærrisiko hvis dårlig forseglet |
|---|---|
| Boks-til-bakside omkrets | Vannsporing under boksen, korrosjon av loddeskjøter |
| Lokk pakningslinje | Kondens samler seg inne i kabinettet |
| Kabelgjennomføringsmuffe | Kapillær fuktighet trenger inn langs lederen |
| Diode potting hulrom | Buedannelse eller termisk løping under belastning |
Feltdata samlet inn på tvers av langvarige installasjoner viser konsekvent at en uforholdsmessig andel av underytende eller mislykkede strenger kan spores tilbake til fuktighet ved koblingsboksen i stedet for til selve solcellecellene. Dette gjør valget av tetningsmasse ved denne enkeltskjøten til en av de beste beslutningene i hele monteringsprosessen.
Utover koblingsboksen inkluderer en moderne solcelleinstallasjon et økende antall mindre komponenter som hver trenger sin egen tettestrategi: rammehjørneskjøter, monteringsbrakettgrensesnitt, MC-stil koblinger, strengnivåsensorer, og i noen design, integrerte mikroinvertere eller optimizere montert direkte på modulen. A Silikonforsegling for solcellepanelkomponent Påføring skiller seg typisk fra koblingsboksforsegling i perlestørrelse, herdehastighet og noen ganger viskositet, siden disse skjøtene ofte er mindre, flere og påført ved høyere linjehastigheter under produksjon.
Fordi disse komponentene produseres og installeres i stor skala, veier produsenter også herdehastighet og dispenseringsatferd sammen med langsiktig ytelse. En blanding som herder for sakte kan sette en flaskehals i et samlebånd; en som flår over for raskt kan skape heftproblemer hvis de to overflatene ikke er sammenføyd innenfor arbeidsvinduet.
Ikke alle silikonprodukter som selges som utendørs fugemasse er egnet for solcellearbeid. Tabellen nedenfor sammenligner brede kategorier som ofte vurderes for solcellemontering og vedlikehold, uten referanse til noe spesifikt merke eller produsent.
| Tetningsmiddelkategori | UV-motstand | Elektrisk isolasjon | Typisk bruk i PV-montering |
|---|---|---|---|
| Generell konstruksjon silikon | Moderat | Ikke vurdert | Anbefales ikke for koblingsbokser eller koblinger |
| Nøytralherdende silikon av PV-kvalitet | Høy | Klassifisert for lavspente DC-kretser | Koblingsboks, rammesømmer, koblingshus |
| Todelt pottesilikon | Høy | Høy, full encapsulation | Diodehulrom, sensorkretser, kontaktfylling |
| Eddikherdende generell silikon | Moderat to low | Ikke vurdert | Unngå nær metallkontakter på grunn av korrosive herdende biprodukter |
Skillet mellom nøytral-kur og eddik-kur kjemi er verdt å fremheve alene. Eddikherdende silikoner frigjør et biprodukt under herding som kan være mildt etsende for visse metaller, noe som er uønsket nær kobberterminaler, loddeforbindelser eller belagte koblinger. Dette er et av de tydeligere, ikke-omsettelige filtrene ved screening av en fornybar energi silikon produkt for bruk hvor som helst i nærheten av strømførende elektriske kontakter.
Selv en velformulert fugemasse vil underprestere hvis den påføres feil. Sekvensen nedenfor gjenspeiler vanlig praksis på tvers av modulsamlingslinjer og feltinstallasjonsmannskaper for både a solcelle koblingsboks lim og a general PV-modul tetningsmasse søknad.
En sel er bare så sterk som dens svakeste tomme. Ensartet perlegeometri og ren substratpreparering betyr vanligvis mer for langsiktig ytelse enn den marginale forskjellen mellom to ellers sammenlignbare fugemasseformuleringer.
Fordi en forseglingsfeil i feltet er kostbar å diagnostisere og enda dyrere å utbedre på en installert serie, har kvalitetskontroll for disse materialene en tendens til å fokusere på akselerert aldring i stedet for kun å stole på kortsiktige adhesjonskontroller.
Termisk sykling flytter gjentatte ganger en bundet prøve mellom ekstreme temperaturer for å avsløre tretthetssprekker som det vil ta år å oppstå under normale utendørsforhold. Fuktig varmeeksponering, ofte pågått i mange hundre timer ved forhøyet temperatur og luftfuktighet, brukes til å sjekke om vedheft holder seg under vedvarende fuktighetstrykk i stedet for kort eksponering. Dielektrisk styrketesting bekrefter at det herdede materialet fortsatt fungerer som en elektrisk isolator etter aldring, noe som er spesielt relevant for tetningsmidler som brukes nær diodehulrom eller strømførende terminaler.
For installatører og anskaffelsesteam uten intern laboratorietilgang er det en rimelig minimumsgrense å be om testrapporter som dekker disse kategoriene, sammen med et tydelig dataark som viser herdetid, arbeidstid og servicetemperaturområde før man spesifiserer et produkt for et prosjekt i kommersiell skala.
Kosten for tetningsmasse er en liten brøkdel av den totale modul- eller installasjonskostnaden, men et dårlig valg av tetningsmasse kan være ansvarlig for en uforholdsmessig stor andel av garantikrav og truckruller i løpet av systemets levetid. En nyttig måte å ramme denne avveiningen på er å sammenligne den inkrementelle materialkostnaden for en riktig vurdert tetningsmasse med arbeids- og nedetidskostnadene ved en enkelt feltreparasjon.
| Kostnadsfaktor | Underdimensjonert eller feil tetningsmasse | Riktig spesifisert tetningsmasse |
|---|---|---|
| Materialkostnad per modul | Lavere | Marginelt høyere |
| Feltfeilfrekvens | Høyer, especially after year 2 to 3 | Lavere, aligned with module warranty period |
| Reparasjonsarbeid | Betydelig, krever ofte tilgang til nettstedet | Minimal over angitt levetid |
| Garantieksponering | Høyer | Lavere |
Gitt at de fleste modulgarantiene nå strekker seg til tjuefem år eller lenger, bør tetningsmassen med rimelighet forventes å forbli funksjonell over et sammenlignbart servicevindu, selv om den aldri vil bli inspisert så ofte som de elektriske komponentene den beskytter.
En generell silikonforsegling er formulert for bred konstruksjon eller husholdningsbruk, mens et solcelleprodukt er konstruert rundt den spesifikke kombinasjonen av langvarig UV-eksponering, brede temperatursvingninger og nærhet til strømførende elektriske kretser som finnes i en solcellemodul.
I mange tilfeller kan en nøytral-herdende PV-kvalitets silikon brukes på tvers av begge områdene, men tetning av koblingsboks nær strømførende terminaler krever vanligvis et produkt med bekreftede elektriske isolasjonsklassifiseringer, mens rammeforsegling legger mer vekt på vedheft og værbestandighet.
Eddikherdende silikoner frigjør et biprodukt under herding som kan være mildt etsende for visse metaller, så nøytralherdende formuleringer er generelt foretrukket i nærheten av kobberterminaler, loddeforbindelser eller belagte koblinger.
En korrekt spesifisert og påført tetningsmasse forventes generelt å forbli funksjonell i en levetid som kan sammenlignes med modulens garantiperiode, ofte tjuefem år eller mer, forutsatt korrekt overflatebehandling og påføring.
De fleste feilene spores tilbake til påføringsfeil i stedet for selve materialet, inkludert utilstrekkelig overflaterengjøring, diskontinuerlig påføring av perler eller montering av deler etter at tetningsmassen allerede har begynt å skinne over.
Klar silikon brukes ofte fordi den tillater en visuell inspeksjon av bindingslinjen uten demontering, men avgjørelsen bør fortsatt være basert primært på vedheft, UV-motstand og elektrisk isolasjonsdata i stedet for utseende alene.
Abonner på nyhetsbrevet vårt
Produkt
Hurtigkoblinger
Kontakt oss
No. 9, 2nd Road, Huicheling Industrial Park, Heping Town, Changxing County, Huzhou City, Zhejiang-provinsen, Kina
+86-572-6550355
+86-17769681106
