Bagsider til solceller afsløret: Forståelse af typer, funktioner og udfordringer

Indledning:
Kvaliteten af solglas, backsheets og indkapslingsmaterialer, som er nøglekomponenter i solcellelaminering, påvirker pålideligheden af solcellemoduler. Alle komponenter af lav kvalitet fremskynder ældningen af solcellemodulet. Bagplader til solpaneler af lavere kvalitet kan føre til reduceret ydeevne, øgede vedligeholdelsesomkostninger og ekstra omkostninger forbundet med laboratorieinspektioner og -vurderinger eller udskiftning. Derfor er det afgørende for solcellemodulernes langsigtede bæredygtighed at sikre, at solcellepanelerne er udstyret med bagplader af høj kvalitet.

Indhold:

Hvad er bagplader til solpaneler?

Hvilke certificeringer er påkrævet for bagplader til solpaneler?

Hvad er opbygningen af bagplader til solpaneler?

Hvad er de forskellige typer af bagplader til solpaneler?

Funktioner af bagplader til solpaneler

Hvad er den bedste bagplade til dine solpaneler?

Hvorfor har bagplader til solpaneler problemer?

Hvad er markedstendenserne for bagplader?

Solpanelets bagside er det yderste lag på et solcellemodul og har flere vigtige funktioner. Det er primært designet til at afskærme solcellerne og de interne elektriske komponenter, samtidig med at det giver elektrisk isolering.

Derudover fungerer bagpladen som en robust vejrbarriere, der beskytter modulet mod miljøelementer som regn, fugt og andre ugunstige forhold.

Bagplader fås normalt i hvid, sort på ydersiden og sort på indersiden, og i gennemsigtige farver (gennemsigtige bagplader). Den hvide farve fremmer lysets refleksion i mellemrummet mellem cellerne og frontoverfladen; en del af lyset reflekteres tilbage til solcellen, hvilket øger solcellens udnyttelse af lysenergien og bidrager til at forbedre den fotoelektriske konverteringseffektivitet; sorte bagplader er mere populære hos europæiske kunder, fordi de ser bedre ud på taget.

Bagplader til solpaneler skal gennemgå en TUV-certificering, som er et internationalt anerkendt test- og certificeringsorgan. TUV-certificering involverer hovedsageligt delvise udladningstest for at sikre, at bagpladens kvalitet og ydeevne opfylder specifikke standarder og krav.Bagplader til solpaneler skal generelt gennemgå TUV-certificering, et internationalt anerkendt test- og certificeringsorgan. TUV-certificering omfatter hovedsageligt delvise afladningstest for at sikre, at bagpladens kvalitet og ydeevne opfylder specifikke standarder og krav. Da solcelleindustrien konstant stræber efter større effektivitet i energiproduktionen, har nogle højtydende bagplader også højere lysrefleksion for at forbedre solcellemodulernes fotovoltaiske omdannelseseffektivitet.

Oprindeligt havde bagplader til solpaneler en trelagsstruktur (PVDF/PET/PVDF). Det ydre PVDF-lag giver fremragende modstandsdygtighed over for miljøkorrosion, det midterste PET-lag giver isolering, og det indre PVDF-lag kombineret med EVA sikrer god vedhæftning. For at reducere omkostningerne og tage hensyn til miljømæssige faktorer er der blevet introduceret fluorfri bagsidearkstrukturer, såsom APE-strukturen.

En typisk bagside består af tre kernelag:

Ydre beskyttelseslag (vejrbestandigt lag): For at opnå optimal vejrbestandighed indeholder materialet i det ydre lag normalt fluor. PVF og PVDF er velkendte polymerer med høj vejrbestandighed. Nogle producenter bruger også THV, ETFE, ECTFE og coated PTFE.

Mellemlag: Dette lag udgør substratet og skal kunne modstå temperatursvingninger. Det skal have stabile mekaniske egenskaber, fremragende elektrisk isolering og lav permeabilitet over for gasser og dampe. Modificeret PET er almindeligt anvendt.

Klæbende lamineringslag: Umodificerede fluorfilm og PET har dårlig vedhæftning til EVA, så der bruges modificerede fluormaterialer eller klæbemidler som EVA-, PE- eller PA-film.

Bagplader falder i tre hovedkategorier: bifluorpolymerer, monofluorpolymerer og ikke-fluorpolymerer, med flere strukturelle variationer inden for hver kategori.

1. tosidet kompositbagplade af fluorfilm
A. TPT-bagside (PVF/PET/PVF)

TPT-bagsidearket, der anvender en kompositproces, er den mest almindelige type dobbeltsidet fluoropolymerbagsideark, der findes på markedet. Det kombinerer DuPonts fluor PVF Tedlar-film fra USA med et mellemlag af PET-basisfilm, der er forbundet med et klæbemiddel. Det indre fluormateriale beskytter PET-folien mod UV-korrosion og forbedrer vedhæftningen takket være en særlig behandling og indkapsling af klæbefilmen. Det ydre fluormateriale beskytter bagsiden af solcellemodulet mod fugt, varme og UV-erosion.

KPK-bagplade (PVDF/PET/PVDF)
Sammenlignet med TPT adskiller KPK-bagpladen sig ved at bruge PVDF-film til både det indre og det ydre fluorlag. Denne type bagplade er kendt for sin høje mekaniske styrke, fremragende strålingsmodstand, gode kemiske stabilitet og modstandsdygtighed over for korrosion fra syrer, baser, stærke oxidationsmidler og halogener ved stuetemperatur. Oprindeligt blev denne bagplade omtalt som KPK-bagplade, fremstillet af fluorerede PVDF-film af mærket Kynar fra Arkema France.

KPF-bagsideark (PVDF/PET/Fluoro Skin Film)
KPF-bagsidearket anvender en kompositproces, hvor fluor PVDF-film lamineres på den ene side af PET-basisfilmen ved hjælp af klæbemiddel. På den anden side spredes en fluorharpiks blandet med titandioxid jævnt over PET-basisfilmen ved hjælp af en støbt filmproces. Efter en hærdningsproces ved høj temperatur danner denne belægning en selvklæbende fluorfilm i modsætning til konventionelle fluorbelægninger, der har tendens til let at skalle af. Fluorfilmhuden opfylder de høje krav til ydeevne for udenlandske fluorfilmprodukter, herunder UV- og vandbestandighed, samtidig med at omkostningerne reduceres.

2.Enkeltsidet kompositbagside af fluorfilm
Bagsideark af TPE-typen (PVF/PET/PE)
TPE-bagsidearket (PVF/PET/PE) bruger hovedsageligt PE (polyolefinfilm) i stedet for den indre fluorfilm. På grund af den ensidige fluorbeskyttelse giver det ikke samme beskyttelsesniveau som TPT-strukturen, hvilket gør det mindre i stand til at modstå langvarige UV-ældningstest. Det er dog et økonomisk alternativ med lavere omkostninger end TPT-strukturen.

Bagplade af KPE-typen (PVDF/PET/PE)
KPE-bagsidearket (PVDF/PET/PE) er meget afhængigt af PE (polyolefinfilm) som erstatning for den indre fluorfilm. Med fluorbeskyttelse på kun den ene side er beskyttelsesydelsen ikke så robust som for bagarket af KPK-typen, og det kan have svært ved at modstå langvarige UV-ældningstest. Det er dog en billigere løsning end FPF-strukturen.

ikke-fluorpolymerer:
Denne kategori omfatter to lag PT og et lag primer eller EVA, hvilket gør den til det mest økonomiske valg. Selvom de tidligere var mindre foretrukne på grund af potentiel nedbrydning fra langvarig UV-eksponering eller hydrolyse, har fremskridt inden for poly-cool-kemi og fremstillingsteknik lettet udviklingen af meget UV-resistente poly-cool-film.

Maysun Solars IBC-solcellemoduler bruger en TPE-bagplade, der er kendetegnet ved høj UV-resistens, anti-aldringsegenskaber, lav vandgennemtrængelighed og belagt med PVF-film (Tedlar). Dette valg danner grundlaget for vores forpligtelse til en 25-årig kvalitetsgaranti.

1. Modstandsdygtighed over for mekanisk belastning:
Bagpladen spiller en vigtig rolle i at styrke solcellemodulernes strukturelle integritet. Det fungerer som et beskyttende skjold mod forskellige mekaniske belastninger, der kan forårsage skader. Disse belastninger omfatter kræfter som tryk, stød, vibrationer og eksterne faktorer som vind, sne, faldende genstande eller seismisk aktivitet. Uden en pålidelig bagside kan solceller og elektriske komponenter blive beskadiget af disse kilder.

2. beskyttelse mod vand- og støvindtrængning:
En af bagsidens vigtigste funktioner er at fungere som en barriere mod vand- og støvindtrængning. Vand- og støvpartikler kan forårsage korrosion og grubetæring og dermed udgøre en risiko for solcellerne. Bagpladen er designet til at beskytte mod skader forårsaget af fugt, herunder korrosion af elektriske forbindelser, nedbrydning af isolering og risiko for kortslutning. Derudover beskytter den mod ophobning af støv på cellens overflade, hvilket kan reducere systemets effektivitet eller endda forårsage afbrydelser i driften.

3. Afskærmning mod ultraviolet (UV) stråling:
Bagplader til solpaneler er et vigtigt forsvar mod de potentielt skadelige virkninger af UV-stråling. UV-stråling kan forårsage nedbrydning af halvledermaterialer i solceller, hvilket reducerer deres ydeevne og effektivitet. Bagpladen fungerer som et skjold, der beskytter cellerne mod UV-stråling. Det er vigtigt at bemærke, at alle bagplader med tiden ændrer farve på grund af UV-eksponering. Selvom en farveændring ikke nødvendigvis er et tegn på en defekt bagplade, kan betydelige farveændringer og tegn på forringelse berettige til yderligere inspektion. "

4. Styring af temperaturstress:
Backsheets spiller også en afgørende rolle i håndteringen af temperaturstress i solcellemoduler. Solceller udsættes for termisk stress, når de udsættes for ekstreme temperaturer, hvilket kan forringe deres effektivitet. Backsheets fungerer som isolatorer, der beskytter systemet mod ekstreme temperaturer og afbøder termisk stress. De hjælper også med at regulere absorptionen af solvarme ved at forhindre fotoner med høj energi i at nå solcellerne og dermed forhindre overophedning, der kan forringe ydeevnen. Når temperaturen stiger over en vis tærskel, falder solcellernes effektivitet, hvilket gør kontrol af varmeforøgelse afgørende. Backsheets spiller en vigtig rolle i at reducere solvarmeforøgelsen og forhindre, at cellerne overophedes.

5. dielektrisk integritet:
Et solpanel fungerer som et isoleret elektrisk system, der kræver immunitet over for ekstern elektrisk interferens. Bagpladen fungerer som et beskyttende skjold, der forhindrer elektrisk ledningsevne mellem solcellen og dens omgivelser. Dielektrisk styrke måler et materiales evne til at modstå elektrisk potentiale uden at bryde eller miste isolering. Materialer med høj dielektrisk styrke kan modstå høje spændinger uden at opleve dielektrisk nedbrydning. Det er afgørende at opretholde bagsidens elektriske integritet for at undgå ekstern interferens med solceller og sikre effektiv og uafbrudt drift af systemet. Det er vigtigt at bruge den rigtige type bagplade til at isolere solceller for at minimere risikoen for kortslutninger og andre elektriske problemer.

Solpaneler findes i et væld af typer, som hver især har specifikke krav til valget af bagplade. I de fleste tilfælde er normale bagplader tilstrækkelige til at opfylde kravene til PERC-solpaneler (Passivated Emitter Rear Cell). Men når det drejer sig om N-type eller N-type TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) solpaneler, er der brug for en mere specialiseret tilgang.

For N- og N-type TOPCon-solpaneler er det vigtigt at vælge en bagplade med en vandgennemtrængelighed på ≤0,15 gram pr. kvadratmeter eller en helt uigennemtrængelig glasbagplade. Dette valg skal ledsages af passende brug af POE (Polyolefin Elastomer) og EPE (Ethylen Propylen Elastomer) film for at sikre en sikker og pålidelig drift af disse solpaneler.

HJT-solpaneler (Heterojunction) sætter barren endnu højere, når det gælder kravene til vandgennemtrængelighed. Standardbagplader kan ikke leve op til de strenge krav om nul vandgennemtrængelighed. Derfor er den eneste mulighed at vælge en bagplade af glas. Maysun introducerede HJT-solcellemodulerne, som har et design med dobbelt glas for at opfylde disse krævende kriterier.

Det er værd at bemærke, at et begrænset antal N-type TOPCon- og HJT-solpaneler vælger PAPF-bagplader (Polymer-Aluminium-Polymer Film). Dette valg indebærer dog en risiko for elektriske tab og afventer stadig fuld eksperimentel validering. Derfor er den udbredte anvendelse stadig begrænset.

Hvorfor er bagpladen på solpaneler problematisk?

1. Dårligt grundmateriale:

En af hovedårsagerne til, at bagsidearket fejler, er brugen af billige materialer, især PET med lav stabilitet, i kernelaget. Selvom PET-polymerer giver en god elektrisk isolering, er de meget følsomme over for fugt og sollys, hvilket gør dem uegnede til udendørs brug.

2. Omkostningsreducerende foranstaltninger:

Af omkostningsmæssige årsager har producenterne gradvist reduceret tykkelsen af det ydre beskyttelseslag, mens PET-kernen stadig er sårbar over for fugt. Markedet er oversvømmet af bagplader med ydre fluoropolymerfilm, der er mindre end 20 mikron tykke, hvilket er en betydelig reduktion fra de tidligere 40+ mikron. I nogle tilfælde kan det "beskyttende" ydre lag være så tyndt som 10 mikron, hvilket gør bagpapiret meget modtageligt over for accelererede skader.

3. Omkostningsorienterede produktionsmetoder: 

Nogle mangler i certificeringsprocessen giver producenterne mulighed for at spare på produktionsmetoderne. Dette omfatter indkøb af styklistekomponenter fra forskellige leverandører og brug af en række klæbemidler, som måske ikke opfylder de nyeste certificeringsstandarder. Det er forudsigeligt, at denne praksis kan føre til fejl i bagpladen, hvilket gør det vanskeligt at identificere den nøjagtige årsag til en eventuel fejl.

1.Per prodotto:

Nel 2016, il TPT si è assicurato una quota di mercato superiore al 12% nel mercato solare. Nell'attuale panorama industriale, questa tecnologia rappresenta un'alternativa economicamente valida alle configurazioni TPT. Questi prodotti hanno guadagnato una trazione significativa grazie alla disponibilità di tecnologie backsheet ausiliarie efficienti ed economiche. Si prevede che i rapidi progressi tecnologici, volti a migliorare la flessibilità e l'efficienza operativa, determineranno la domanda di questi prodotti.

2.Per spessore:

I backsheet con spessore inferiore a 100 micron sono destinati a una forte crescita, grazie ai costi ridotti del prodotto e alla loro ampia diffusione nelle applicazioni solari su piccola e grande scala. L'implementazione basata sui servizi di pubblica utilità e la continua adozione della tecnologia fotovoltaica per creare portafogli energetici sostenibili in vari settori faranno crescere il mercato dei pannelli solari Backsheet con spessori superiori a 500 micron.

3.Efter materiale:
Fluorpolymerer bidrager til mere end 50 procent af det globale marked for bagplader til solceller, primært på grund af deres tidlige indførelse og forlængede levetid. Disse produkter har en overlegen effektivitet og isoleringsevne sammenlignet med ikke-fluorerede alternativer. I de senere år er der dog sket et skift til renere bagplade-teknologier, da forbrugerne foretrækker fluorfri alternativer.

4.Efter teknologi:
Markedet for solpaneler med krystallinsk bagside vil vokse med mere end 4 procent frem til 2024. Den øgede popularitet af krystallinske celler og deres anvendelse i stor skala har øget efterspørgslen efter bagside- og isoleringsmaterialer. Forbedret produkteffektivitet og udviklingen af kompakte panelstrukturer vil stimulere indførelsen af avancerede backsheet-teknologier i krystallinske PV-moduler.

Maysun Solar tilbyder et bredt udvalg af solpaneler, herunder flisebelagte, halvskårne, sort indrammede, helt sort indrammede og sølvindrammede. Disse solpaneler er lavet med bagplader af fremragende kvalitet for at beskytte solpanelerne mod eksterne kræfter. Maysun Solar har kontorer og lagre over hele verden og har etableret stærke partnerskaber med velrenommerede installatører. Vores installationsproces for solpaneler er enkel og nem og garanterer ren energiproduktion og kontinuerlig vedligeholdelse. Hvis du har spørgsmål om solceller eller vil vide mere om de seneste priser på moduler, er du velkommen til at kontakte os.

Reference:

Saurenergy (2018b) BACKSHEET per la selezione dei materiali giusti per moduli solari ed EVA.

Solaradvisor (2021) "Backsheet dei pannelli solari: [Tutto quello che c'è da sapere] | Solartechadvisor", Solartechadvisor, 28 novembre.

manager@vishakharenewables (2023) Che impatto ha la qualità del backsheet sui moderni moduli fotovoltaici?

Spw (2020) Come la qualità del backsheet influisce sui moderni moduli fotovoltaici.

Che cos'è il backsheet di una cella solare? Qual è la funzione del backsheet di un modulo? _Mibet New Energy (senza data). https://www.mbt-energy.cn/news/industry/2308172.html.

Du er måske også interesseret i: