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关于薄膜太阳能电池是如何在严酷环境下正常工作的

 薄膜太阳能电池具有优异的耐湿热性及耐严寒性,其大跨度的环境适应性使其在全球范围内受到了各地区客户的好评与青睐。无论是寒冷干燥的欧洲高纬地带,还是酷热潮湿的赤道地区,薄膜太阳能电池大规模成功应用的项目数不胜数,并且可以保证20年以上的户外使用寿命。

为了使薄膜组件在实际应用中与所处的环境相适应,该类产品在认证许可过程中具有严格的检验标准。比如根据国际电工委员会的认证试验体系,产品必须在极为严酷条件下分别经受住“湿-热”、“湿-冻”和“冷-热循环”试验。同时,对于以上薄膜产品的认证试验,还必须同时满足漏电安全达标、输出功率达标、机械外观达标之后才能被判定为合格产品。

Q-SUN氙灯老化试验箱可用于太阳光薄膜的耐候性测试

Q-SUN氙灯老化试验箱可模拟全光谱太阳光,用于薄膜太阳能的耐候性测试

  
  非晶硅太阳能薄膜电池组件如何能够长期承受高温下湿气侵蚀,并能在高温和严寒环境下正常工作呢?这与它独特的生产工艺与优良的结构是密不可分的。
  
  薄膜电池组件一般是双层夹胶玻璃结构,即组件前面板和背板都是玻璃,中间用热固性有粘性的封装胶膜层压。电池片上方加覆一层玻璃背板予以保护,上下玻璃中间以透明高分子材料加以粘合,这就形成了一块实用且耐候的“薄膜组件”。组件双面玻璃相结合的结构,为薄膜电池提供了良好的机械性能;另外,选择热膨胀特性良好的玻璃背板和封装胶膜使得组件更具韧性,保证其在高、低温环境下无损伤工作;经过改性后的封装材料具备优良的防潮特性和耐老化性,当其紧密粘附于玻璃表面时,则可为组件抵御湿热环境提供安全基础。
  
  在制造的过程中,由于薄膜电池的导电膜层一般会覆盖整个玻璃衬底,包括衬底边缘部分。为了规避组件在高系统电压下工作时可能产生的边缘漏电危害,通常在制作组件之前会采用诸如喷砂、激光等处理措施将电池片边缘部分膜层作绝缘处理和表面处理。高质量的表面处理可以使得封装胶膜更为紧密的粘附于组件边缘区域,长期有效的抵御湿气对电池片的侵蚀,在复杂多变的外部环境下更加稳定地工作。
  
  目前,国内许多薄膜电池生产厂商对于薄膜组件耐环境老化的重要性早已达成共识,并纷纷投入大量研究经费开展封装工艺自主研发,旨在进一步节约生产成本,提高产品封装水平。这些举措包括组件边缘特殊保护处理、新型玻璃和封装材料的运用、优化封装工艺等手段。
  
  可以预见的是,未来薄膜电池在降低成本方面的巨大潜力,使其在光伏应用中占有不可轻视的地位。目前功率型应用主要集中在三个方面:传统的商业化应用市场,如通信、交通信号和管网保护等;边远地区的供电系统和并网的光伏发电系统。仅从目前各国公布的已实施和正在实施的光伏应用计划,就提供了巨大的市场机会,可够目前全世界各种光伏电池厂生产10年以上。