PU-compo非金属边框
随着光伏行业的不断发展,系统电压相对提高,对封装材料的绝缘性也随之提出了更高要求;为了充分利用土地资源,在沿海滩涂、海上岛屿、沙漠、戈壁、湖泊、池塘、水库、化工厂屋顶等恶劣环境下建造光伏电站将成为趋势。目前,普遍用于光伏组件的,主要是铝合金材质的边框。面对系统电压提高、电站环境恶劣等新的应用趋势,铝合金边框光伏组件暴露出以下问题:
l 绝缘性差;耐腐蚀性差;极端恶劣环境,不能满足应用;
l 密封性能差;
热膨胀系数与组件正面玻璃差距很大(相当于玻璃的30~50倍),导致组件长期工作时,边框与玻璃之间的密封胶容易被破坏。
l 抗冲击、抗疲劳性差,易产生塑性形变;
l 消耗宝贵的有色金属资源,不利于人类社会的可持续发展。
PU-compo非金属边框,为解决上述问题提供了完美的解决方案,它能够克服铝合金边框上述缺点,保证电站在恶劣环境中更安全、更稳定地工作。
由PU-compo非金属边框构成的光伏组件具有绝缘性能优异、抗PID效应明显、耐腐蚀、密封性能好、轻质高强等优势。
· 绝缘性能优异,抗PID效应明显
PU-compo非金属边框电阻率可达1.5×1014W·cm,和EVA近似。这样就省去电站中大量的接地线以及器件,简化了安装步骤,安装效率提高,节约成本。边框绝缘,PU-compo非金属边框光伏组件的抗PID性能优异,可以避免漏电和感应雷带来的损耗,保证系统具有较高的发电能力和总输出功率,保障光伏电站的安全性。
· 耐腐蚀
尤其在我国华东地区,酸雨污染严重,铝合金长期暴露在酸雨中,强度降低,遇到强风大雪天气时就会不堪一击,缩短电站的整体使用寿命。PU-compo非金属边框光伏组件对盐雾、海风、海水、各种酸碱溶液具有极强的抵抗能力,可省去电站额外的防腐蚀处理,降低后期的维护成本。
· 密封性能好
PU-compo非金属边框的主要成分为玻璃纤维,与组件正面的玻璃化学成分一致,热膨胀系数几乎一致。而铝合金边框的热膨胀系数与组件正面玻璃差距很大,相当于玻璃的30~50倍。在诸如沙漠、戈壁等温差较大的环境下,由于温差变化,热膨胀系数不一致,导致组件长期工作时,边框与玻璃之间的密封胶容易被破坏。而PU-compo非金属边框光伏组件,就不存在此问题,边框与玻璃之间密封性能优异。
· 轻质高强
PU-compo边框的抗拉强度约为1200Mpa,是铝合金的5倍多,而密度比铝合金小1/3,所以PU-compo非金属边框光伏组件完全可以承受风压和雪压的载荷,满足IEC61215要求。
PU-compo非金属边框光伏组件抗PID测试
测试条件:
温度: 90℃ 湿度:85% 时间:120h 电压:-1000V
对比样件:1片为PU-compo非金属边框组件,另1片为铝合金边框组件;
外观测试:
PU-compo非金属边框
测试前
测试后
铝合金边框
测试前
测试后
PU-compo非金属边框组件内的电池无明显变化,无衰减现象;
而铝合金边框组件周围电池已呈现变色,出现严重衰减现象。
抗PID测试结果:
组件 |
Voc[V] |
Vmp[V] |
Isc[A] |
Imp[A] |
Pmp[W] |
FF[%] |
Rs[W] |
功率衰减 |
|
测试前 |
PU-compo边框 |
36.413 |
32.087 |
8.772 |
7.19 |
259.237 |
61.89 |
0.31 |
/ |
铝合金 边框 |
36.419 |
31.728 |
8.952 |
7.36 |
260.453 |
61.01 |
0.347 |
/ |
|
测试后 |
PU-compo边框 |
36.467 |
32.293 |
8.732 |
6.967 |
254.177 |
60.59 |
0.332 |
2.01% |
铝合金 边框 |
34.421 |
24.831 |
8.896 |
6.273 |
177.171 |
39.66 |
0.812 |
33.05% |
结论:
从上述测试结果来看,同样的测试条件下,铝合金边框组件的功率衰减为33.05%,而PU-compo非金属边框组件的功率衰减仅为2.01%。PU-compo非金属边框的应用,帮助组件大幅降低了PID效应。
此文来至复合材料研究员陈博先生
原文始发于微信公众号(复材邦):PU复合材料边框更适用于光伏组件