Introduktion:
Kvaliteten på material som solglas, bakstycken och inkapsling, som är centrala i laminering av solceller, spelar en stor roll för solmodulernas pålitlighet. Komponenter som inte håller måttet kan snabba på solmodulens åldrande. Undermåliga bakstycken för solpaneler kan resultera i sämre effektivitet, större underhållskostnader och extra kostnader för inspektion, laboratorietester eller utbyten. Därför är det kritiskt att dina solpaneler har högkvalitativa bakstycken för att säkerställa en långvarig hållbarhet för dina fotovoltaiska enheter.
Innehåll:
- Vad är solpanelsbakstycken?
- Vilka certifieringar krävs för solpanelsbakstycken?
- Vad är strukturen på solpanelsbakstycket?
- Vilka är de olika typerna av solpanelsbakstycken?
- Vilka funktioner har solpanelsbakstycken?
- Vilket bakstycke är bäst för dina solpaneler?
- Varför har solpanelsbakstycket problem?
- Vad är marknadstrenderna för bakstycken?
Vad är solpanelbakstycken?
Bakstycket på en solpanel agerar som det yttre skyddslagret för en fotovoltaisk modul och uppfyller många viktiga funktioner. Dess huvudsakliga uppgift är att värna de fotovoltaiska cellerna och de inre elektroniska delarna, samtidigt som det erbjuder elektrisk isolering.
Dessutom fungerar bakstycket som en robust väderskyddande barriär, som skyddar modulen mot miljöelement såsom regn, fukt och andra ogynnsamma förhållanden.
Bakstycken är vanligtvis tillgängliga i helt vita, helt svarta, vit på utsidan och svart på insidan, samt genomskinliga färger (klara bakstycken). Den vita färgen bidrar till ljusreflektionen av mellanrummet mellan cellerna till den främre ytan, en del av ljuset kommer att reflekteras tillbaka till solcellen, vilket ökar utnyttjandet av ljusenergi av solcellen, vilket är gynnsamt för förbättringen av den fotoelektriska omvandlingseffektiviteten. Svarta bakstycken är mer populära bland kunder i Europa eftersom de ser bättre ut på taket.
Vad krävs för certifieringar för solpanelbakstycken?
Solpanelbakstycken behöver vanligtvis genomgå TUV-certifiering, en internationellt erkänd test- och certifieringsorganisation. TUV-certifieringen innefattar främst partiella urladdningstester för att säkerställa att bakstyckets kvalitet och prestanda uppfyller specifika standarder och krav. Eftersom den fotovoltaiska industrin ständigt söker högre produktionseffektivitet, har vissa högpresterande solpanelbakstycken också högre ljusreflektans för att förbättra de fotovoltaiska modulernas omvandlingseffektivitet.
Hur är strukturen på solpanelbakstycket?
Ursprungligen hade solpanelbakstycken en trelagersstruktur (PVDF/PET/PVDF). Det yttre PVDF-lagret erbjuder utmärkt motståndskraft mot miljökorrosion, det mellersta PET-lagret tillhandahåller isolering, och det inre PVDF-lagret, kombinerat med EVA, säkerställer god vidhäftning. För att minska kostnader och beakta miljöfaktorer introducerades fluorinfria bakstyckestrukturer, såsom APE-strukturen.
Ett typiskt bakstycke består av tre kärnlag:
Yttre skyddslager (väderbeständigt lager): För optimal väderbeständighet innehåller det yttre lagret vanligtvis fluor. PVF och PVDF är välkända polymerer med hög väderbeständighet. Vissa tillverkare använder också THV, ETFE, ECTFE och belagd PTFE.
Mellansiktigt lager: Detta lager tillhandahåller stöd och måste tåla temperaturvariationer. Det bör ha stabila mekaniska egenskaper, utmärkt elektrisk isolering och låg gas- och ånggenomtränglighet. Modifierat PET-material används vanligtvis.
Lamineringsskiktlager: Omodifierade fluorfilmer och PET har dålig vidhäftning till EVA, så modifierade fluor-material eller lim som EVA, PE eller PA-filmer används.
Vilka är de olika typerna av solpanelbakstycken?
Bakstycken delas in i tre huvudkategorier: bifluoropolymerer, monofluoropolymerer och icke-fluoropolymerer, med flera strukturella variationer inom varje kategori.
1. Dubbelsidigt fluorinfilmkompositbakstycke
A. TPT-bakstycke (PVF/PET/PVF)
TPT-bakstycket, som använder en kompositprocess, är den vanligaste typen av dubbelsidigt fluoropolymerbakstycke på marknaden. Det kombinerar DuPonts Tedlar-märke PVF fluorfilm från USA med ett mellanlager av PET-basfilm, sammanfogat med lim. Det inre fluorlagret skyddar PET från UV-korrosion, och med särskild behandling och inkapsling av den självhäftande filmen förstärker det bindningen. Det yttre fluorlagret ger skydd för solmodulens baksida mot fukt, värme och UV-nedbrytning.
B. KPK-bakstycke (PVDF/PET/PVDF)
Jämfört med TPT skiljer sig KPK-bakstycket genom att det använder PVDF-film för både de inre och yttre fluorlagren. Denna typ av bakstycke är känt för sin höga mekaniska styrka, utmärkt strålresistens, god kemisk stabilitet och motståndskraft mot korrosion av syror, baser, starka oxiderande medel och halogener vid rumstemperatur. Ursprungligen kallades detta bakstycke för KPK-bakstycket, tillverkat från Arkema Frankrikes Kynar-märke PVDF fluorfilm.
C. KPF-bakstycke (PVDF/PET/Fluorin Skin Film)
KPF-bakstycket använder en kompositprocess, där PVDF-fluorfilm lamineras till en sida av PET-basfilmen med lim. På den andra sidan är en fluorharts blandad med titandioxid jämnt belagd på PET-basfilmen genom en gjutningsprocess. Efter en högtemperaturmogningsprocess bildar denna beläggning en självhäftande fluorhudfilm, vilket skiljer sig från traditionella fluorbeläggningar som tenderar att lossna lätt. Fluorhudfilmen uppfyller de högpresterande kraven för utländska fluorfilmprodukter, inklusive UV-resistens och vattenresistens, samtidigt som kostnaderna minskas avsevärt.
2. Enkelsidig fluorinfilmkompositbakstycke
A. TPE-typbakstycke (PVF/PET/PE)
TPE-typbakstycket (PVF/PET/PE) använder främst PE (polyolefinfilm) istället för den inre fluorfilmen. På grund av den ensidiga fluorinskyddet erbjuder det inte samma skyddsnivå som TPT-strukturen, vilket gör det mindre kapabelt att stå emot långvariga UV-åldringstester. Dock erbjuder det ett kostnadseffektivt alternativ med lägre kostnader jämfört med TPT-strukturen.
B. KPE-typbakstycke (PVDF/PET/PE)
KPE-typbakstycket (PVDF/PET/PE) förlitar sig i stor utsträckning på PE (polyolefinfilm) som ett substitut för den inre fluorfilmen. Med fluorinskydd på ena sidan är dess skyddande prestanda inte lika robust som den av KPK-typbakstycket, och det kan ha svårt att klara av långvariga UV-åldringstester. Det erbjuder dock en mer plånboksvänlig lösning jämfört med FPF-strukturen.
3. Icke-fluoropolymerer:
Denna kategori involverar två lager av PT och ett primerskikt eller EVA-lager, vilket gör det till det mest kostnadseffektiva valet. Även om det tidigare var mindre populärt på grund av potentiell nedbrytning från långvarig UV-exponering eller hydrolys, har framsteg inom polycool-kemi och produktionsteknik möjliggjort utvecklingen av mycket UV-resistenta polycool-filmer.
Maysun Solars IBC solmoduler använder ett TPE-bakstycke, som kännetecknas av sin höga UV-resistens, anti-åldrande egenskaper, låg vattenpermeabilitet och beläggning med PVF (Tedlar) film. Detta val understryker vårt åtagande om en 25-årig kvalitetsgaranti.
Vilka funktioner har solpanelers bakstycken?
1. Motstånd mot mekanisk stress:
Bakstycket är essentiellt för att upprätthålla solmodulernas strukturella stabilitet. Det agerar som ett beskyddande lager mot olika mekaniska belastningar som kan medföra skador. Dessa belastningar omfattar element som tryck, stötar, skakningar samt externa påverkningar såsom vind, snö, nedfallande objekt eller jordbävningar. I frånvaro av ett stabilt bakstycke, riskerar solceller och deras elektriska delar att skadas av dessa faktorer.
2. Skydd mot vatten och dammintrång:
En av bakstyckets nyckelfunktioner är att fungera som en barriär mot intrång av vatten och damm. Vatten och dammpartiklar kan leda till korrosion och gropbildning, vilket utgör ett hot mot fotovoltaiska celler. Bakstyckets roll är att skydda mot skador relaterade till fukt, inklusive korrosion av elektriska anslutningar, nedbrytning av isolering och risken för kortslutning. Det skyddar också mot dammackumulering på cellens yta, vilket kan minska systemets effektivitet eller till och med leda till driftsstörningar.
3. Skydd mot ultraviolett (UV) strålning:
Solpanelens bakstycken fungerar som ett avgörande försvar mot de potentiellt skadliga effekterna av UV-strålning. UV-strålar kan få halvledarmaterial inom solcellerna att brytas ner, vilket minskar deras prestanda och effektivitet. Bakstycket fungerar som ett sköld, skyddar cellerna från UV-strålning. Det är viktigt att notera att alla bakstycken med tiden kommer att genomgå en färgförändring på grund av UV-exponering. Medan en förändring i färg inte nödvändigtvis är ett tecken på ett defekt bakstycke, kan betydande färgförändringar och tecken på försämring kräva ytterligare inspektion.
4. Hantering av temperaturstress:
Bakstycken fyller också en kritisk funktion i hanteringen av temperaturrelaterad stress i fotovoltaiska moduler. Solceller utsätts för termisk stress när de utsätts för extrem värme eller kyla, vilket kan påverka deras effektivitet. Bakstycken fungerar som isolatorer, som skyddar systemet mot temperatur-extremer och minskar termisk stress. Dessutom hjälper de till att reglera solvärmeabsorptionen genom att förhindra att högenergifotoner når de fotovoltaiska cellerna, vilket undviker överhettning som kan försämra prestandan. När temperaturen stiger över en viss gräns, minskar solcellens effektivitet, vilket gör kontroll av värmepåslag essentiellt. Bakstycken spelar en betydande roll i att minska solvärmeintaget och förhindra överhettning av cellerna.
5. Dielektrisk integritet:
En solpanel fungerar som ett isolerat elektriskt system, vilket kräver immunitet mot yttre elektrisk störning. Bakstycket fungerar som ett skyddande sköld, förhindrar elektrisk ledningsförmåga mellan solcellen och dess omgivning. Dielektrisk styrka är ett mått på ett materials förmåga att tåla elektrisk potential utan att lida av brytning eller isoleringsförlust. Material med hög dielektrisk styrka kan uthärda höga spänningar utan att uppleva dielektriskt fel. Att upprätthålla bakstyckets elektriska integritet är avgörande för att förhindra yttre störningar av solcellerna, säkerställa att systemet fungerar effektivt och utan avbrott. Att använda rätt typ av bakstycke för att isolera solcellerna är väsentligt för att minimera risken för kortslutning och andra elektriska problem.
Vilket bakstycke är bäst för dina solpaneler?
Solpaneler finns i många olika typer, var och en med specifika behov när det gäller val av bakstycke. I de flesta fall är vanliga bakstycken tillräckliga för att uppfylla kraven för PERC (Passivated Emitter Rear Cell) solpaneler. Men när det gäller N-typ eller N-typ TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) solpaneler, krävs ett mer specialiserat tillvägagångssätt.
För N-typ och N-typ TOPCon solpaneler är det avgörande att välja ett bakstycke med en vattenpermeabilitetsgrad på ≤0,15 gram per kvadratmeter eller ett helt ogenomträngligt glasbakstycke. Detta val bör också kombineras med lämplig användning av POE (Polyolefin Elastomer) och EPE (Eten-Propen Elastomer) filmer för att säkerställa säker och pålitlig drift av dessa solpaneler.
HJT (Heterojunction) solpaneler ställer ännu högre krav när det gäller vattenpermeabilitet. Standardbakstycken kan helt enkelt inte uppfylla det stränga kravet på noll vattenpermeabilitet. Följaktligen är det enda genomförbara alternativet att välja ett glasbakstycke. Maysun har introducerat HJT solmoduler som har en dubbelsidig glaskonstruktion för att uppfylla dessa exakta kriterier.
Det är värt att notera att ett begränsat antal N-typ TOPCon och HJT solpaneler väljer PAPF (Polymer-Aluminium-Polymer Film) bakstycken. Dock kommer detta val med den inneboende risken för elektrisk läckage och väntar fortfarande på omfattande validering av experimentdata. Som ett resultat är dess breda acceptans fortfarande begränsad.
Varför har solpanelens bakstycke problem?
1. Undermåligt kärnmaterial:
En av de främsta anledningarna till att bakstycket misslyckas är användningen av billiga material, särskilt PET med låg stabilitet, i kärnskiktet. Även om PET-polymerer erbjuder hyfsad elektrisk isolering, är de mycket känsliga för fukt och solljus, vilket gör dem olämpliga för utomhusbruk.
2. Besparingsåtgärder:
Drivna av kostnadsbekymmer har tillverkare successivt minskat tjockleken på det yttre skyddsskiktet medan PET-kärnan fortfarande är sårbar för fukt. Marknaden översvämmas av bakstycken med yttre filmer av fluoropolymer som är mindre än 20 mikron tjocka, en betydande minskning från de tidigare 40+ mikron. I vissa fall kan det yttre "skyddande" skiktet vara så tunt som 10 mikron, vilket gör bakstycket mycket känsligt för accelererad skada.
3. Produktionsmetoder drivna av kostnad:
Vissa luckor i certifieringsprocessen tillåter tillverkare att ta genvägar i sina produktionsmetoder. Detta inkluderar att källa komponenter i materialspecifikationen från olika leverantörer och att använda en rad lim som kanske inte uppfyller de senaste certifieringsstandarderna. Förutsägbart kan denna praxis leda till misslyckanden med bakstycket, vilket gör det utmanande att fastställa den exakta orsaken bakom varje fel.
Vad är marknadstrenderna för bakstycken?
1. Efter produkt:
År 2016 säkrade TPT en marknadsandel på över 12% på solmarknaden. I det nuvarande industriella landskapet erbjuder denna teknik ett ekonomiskt gångbart alternativ till TPT-konfigurationer. Dessa produkter har fått betydande uppmärksamhet tack vare tillgängligheten av kostnadseffektiva och effektiva kompletterande bakstycketeknologier. Snabba tekniska framsteg i syfte att förbättra operativ flexibilitet och effektivitet förväntas driva efterfrågan på dessa produkter.
2. Efter tjocklek:
Bakstycken med en tjocklek på mindre än 100 mikron står inför kraftig tillväxt, på grund av sänkta produktkostnader och deras omfattande användning i små och storskaliga soltillämpningar. Implementering baserad på nytta och den pågående antagningen av fotovoltaisk teknik för att etablera hållbara energiportföljer inom olika sektorer kommer att expandera solpanelens bakstyckemarknad för tjocklekar som överstiger 500 mikron.
3. Efter material:
Fluoropolymerer står för över 50% av den globala marknaden för solpanelers bakstycken, främst på grund av deras tidiga antagande och förlängda livslängd. Dessa produkter erbjuder överlägsen effektivitet och isoleringsegenskaper jämfört med icke-fluorerade alternativ. Dock har de senaste åren sett en förskjutning mot renare kompletterande bakstycketeknologier eftersom konsumenterna prioriterar fluorinfria alternativ.
4. Efter teknik:
Marknaden för kristallina solpanelsbakstycken förväntas växa med mer än 4% fram till 2024. Den ökade förekomsten av kristallina celler och deras utbredda användning har höjt efterfrågan på stöd- och isoleringsmaterial. Förbättring av produktens effektivitet och utvecklingen av kompakta panelstrukturer kommer att stimulera antagandet av avancerade bakstycketekniker i kristallina fotovoltaiska moduler.
Maysun Solar presenterar ett omfattande sortiment av solpaneler, som inkluderar varianter som skifferade, halvklippta, med svarta kanter, helt svarta kanter samt silverkanter. Vi tillverkar våra solpaneler med högkvalitativa bakstycken för att erbjuda optimalt skydd mot yttre påverkan. Med global närvaro via våra kontor och lager, har Maysun Solar byggt upp starka partnerskap med framstående installatörer. Vi erbjuder en smidig och enkel installationsprocess, vilket säkerställer kontinuerlig produktion av ren energi och minimalt underhåll. Om du har några funderingar kring solenergi eller vill informera dig om aktuella priser på solpaneler, tveka inte att kontakta oss.
Referens:
Saurenergy (2018b) BACKSHEETS selecting the right materials for solar modules & EVA.
Solaradvisor (2021) ‘Solar Panel Backsheets: [All To Know About] | Solartechadvisor,’ Solartechadvisor, 28 November.
manager@vishakharenewables (2023) How does backsheet quality impact modern solar PV modules?
Spw (2020) How backsheet quality impacts modern solar PV modules.
What is a solar cell backsheet? What is the function of a module backsheet?_Mibet New Energy (no date). https://www.mbt-energy.cn/news/industry/2308172.html.
Du kanske också gillar:
