不同EVA对太阳电池组件制备工艺及光电特性影响研究.docx

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1、本科生毕业论文题目：不同EVA对太阳电池组件制备工艺及光电特性影响研究系（院）：物理与电子科学学院专业：新能源科学与工程学号：学生姓名:指导教师:论文字数:完成日期:物电学院毕业论文原创性声明本人郑重声明：呈交的毕业论文“光伏真空管集热器设计及光电特性分析”，是本人在指导教师何永泰教授的指导下进行研究工作所取得的成果。除文中已经引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已发表或撰写过的研究成果。对本论文的研究所做出帮助的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本声明的法律结果由本人承担。毕业论文作者签名:日期:学位论文（设计）版权使用授权书本学位论文（设计）作者完全了解学校有关保留

2、、使用学位论文（设计）的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文（设计）的复印件和电子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。本人授权楚雄师范学院将本学位论文（设计）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文（设计）。本学位论文（设计）属于保密口，在一年解密后适用本授权书。不保密口。学位论文（设计）作者签名:指导教师签名:日期：年月日日期：年月日摘要I关键词IAbstractIIKeywordsII弓I言11 .材料与设备11.1实验材料11.2实验设备22 .实验过程与测试22.1 不同EVA与载玻片透光率测试22. 1.1实验原理23.

3、 1.2实验步骤24. 1.3紫外可见近红外分光光度计波长与透光率图像32.2不同EVA与TPT背板粘结力测试52.2.1实验原理52.2.2实验步骤52.2.3智能电子拉力试验机测试力值图像62.3太阳电池组件制备及光电特性测试82.3.1太阳电池发电原理82.3.2太阳电池组件构成82.3.3太阳电池的制备工艺82.3.4太阳能电池的电气特性102.4湿热老化试验112.4.1组件老化过程及步骤112.4.2100h老化数据112.4.320Oh老化数据122.4.430Oh老化数据132.4.5湿热老化过程中组件的变化153.结论15参考文献16致谢17不同EVA对太阳电池组件制备工艺及

4、光电特性影响研究摘要：在太阳能电池组件中，EVA胶膜是重要的内封装材料，也是光伏组件的核心组成部分。本文采用不同厚度的EVA胶膜对其透光率进行检测，再利用EVA与铝片对其粘结力进行测试，然后利用不同厚度的EVA胶膜来探究太阳能电池组件的制备工艺，再对不同组件的电气特性进行测试分析，最后对组件进行湿热老化试验。关键词：太阳电池组件；玻璃；EVA；透光率；光伏背板：粘结力；太阳电池；光电特性；湿热老化。StudyontheinfluenceofdifferentEVAsonthepreparationtechnologyandphotoelectriccharacteristicsofsolarc

5、ellmodulesAbstractjInsolarmodules,EVAfilmisanimportantinnerpackagingmaterialandthecorecomponentofphotovoltaicmodules.Inthispaper,EVAadhesivefilmsofdifferentthicknesseswereusedtodetecttheirlighttransmittance,andthenEVAandaluminumsheetswereusedtotesttheiradhesion,andthenEVAfilmsofdifferentthicknessesw

6、ereusedtoexplorethepreparationprocessofsolarmodules,andthentheelectricalcharacteristicsofdifferentcomponentsweretestedandanalyzed,andfinallythecomponentsweretestedformoistheataging.Keywordsisolarmodules;Glass;EVA;lighttransmitlance;photovoltaicbacksheets;adhesion;solarcells;photoelectriccharacterist

7、ics;Moistheataging.不同EVA对太阳电池组件制备工艺及光电特性影响研究引言能源是每个国家国民经济和社会发展的命脉，是人类社会发展和稳定的基石。近年来，我国新能源发展势头强劲,我国以太阳能发电、风力发电为代表的新能源发展成果较为显著,装机规模也稳居全球首位，发电量占比也稳步提升，成本快速下降。随着能源结构的不断调整，减碳效果得以逐步显现。发展新能源产业是迫切需要我们转变发展方式和用能方式，更好地调整能源结构，保护生态环境，因此成为了不可避免的要求。我们需要在保障能源供应安全的同时，积极推动新能源高质量发展，助力我国由能源大国向能源强国的转型进程。人类可以不断使用而不会枯竭的可再

8、生能源，就是太阳能。它拥有独特的环保特性，具有无限的发展前景。太阳能，悄然成为了人类的永恒之源。由于其可再生性高、污染率低、供应稳定等诸多优点，它在长期的能源战略中地位重要。从20世纪60年代伊始，我国就迈入了太阳电池的研究探索之路。光伏组件在太阳能利用中占据着核心地位，它利用太阳光进行能量转化，是将自然界的光能转化为电能的利器。太阳电池组件的制备工艺与光电特性的深入研究对于推动太阳能利用的发展具有重要意义。目前主流的太阳能电池板结构是由玻璃、EVA、电池片、EVA和TPT背板依次堆叠而成,光透过玻璃后，依次进入各层材料，最终转化为电能。周挺等人在不同EVA材料抗光伏组件PlD效应的研究中提出

9、封装材料是光伏组件最为重要的部分。一个出色的封装材料可以为光伏组件提供维护功能，如光学、物理、绝缘、防潮等方面的保护。丁盛等人在光伏组件用EVA封装胶膜的性能研究中提到了封装胶膜EVA是太阳能电池组件的重要组成材料，太阳能电池片周围上下两层EVA胶膜起到对电池片的防护作用EVA是重要的密封材料，不仅可用于粘合太阳能电池片、玻璃、TPT背板等材料，而且EVA胶膜性能的高低决定了电池片的发电效率的优劣，而且还影响光伏组件的使用寿命。梁唐兵在光伏组件EVA胶膜的改性技术研究进展中提出了EVA是一种热固性有黏性的胶膜，具有高透明度、低熔点以及良好的耐久性能，因此常用于太阳能电池组件的生产利用之中。并且

10、由于EVA胶膜的吸附能力较强，所以在使用的过程当中我们应该注意防尘防潮，拿取EVA的过程中也应当戴上手套防止手上的油脂和汗水浸染到EVA胶膜，一旦EVA胶膜受到污染，其各方面性能就会出现断崖式的下降。何宝华等人研究发现了光伏组件的发电功率基于入射到组件内部电池片表面的光强，经各类封装材料后，真正被电池片利用的光为75.82%,被钢化玻璃及EVA胶膜反射和吸收的光线仅为7.04%,占未被利用光线总数的29.53%。EVA的透光率影响到达电池板的光量。尽量减少光线在玻璃和EVA材料中的损失，能显著提升太阳电池组件的封装效益。准确测量玻璃和EVA层的透光率值，是提升太阳电池组件功率和确保品质的关键。

11、光的穿透率能够直接影响电池的充电效率和寿命，因此精确测量透光率是不可或缺的重要步骤。在太阳电池组件中，光伏背板扮演着保护和支撑太阳电池片的重要角色，位于光伏组件最外层。顾丽争与其他人一同阐述背板主要由3层结构组成，由外到内依次为耐候层、绝缘层、粘结层。随着光伏行业的蓬勃发展,光伏背板在组件封装中的分量逐渐增加,成为备受瞩目的关键材料。张增明等人提出，高温高湿环境对EYA胶膜的性能会产生巨大影响。若将EVA长期暴露于此类环境下，EVA会出现气泡、发黄及脱层等各种现象，进而严重降低组件的电性能，甚至导致组件失效。正因如此，耐湿热老化性能成为评价EVA好坏的一项重要指标。本文中我们旨在探究不同厚度的

12、EVA对太阳电池组件制备工艺及光电特性的影响研究。1 .材料与设备实验材料厚度分别为O.1mm,0.15mm,0.2mm,0.25mm,0.38mm,0.5mm的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)；载玻片；铝片；TPT背板；玻璃。1.2实验设备名称用途电热真空干燥箱紫外可见近红外分光光度计智能电子拉力试验机半自动层压机太阳模拟发射器高低温交变湿热试验箱太阳能电池分析仪在真空条件下对物品进行加热处理测量EVA与我玻片的透光率用于EVA胶膜剥离率的定量测量封装太阳能电池组件用于太阳能产品室内研究与测试用来模拟光伏组件在气候环境温湿组合条件下光伏组件IT特性曲线及电气特性测试2 .实验过程与测试2.1 不同E

13、VA与载玻片透光率测试2.1.1 实验原理太阳电池组件是一种利用太阳光进行发电的装置，如今，主流的太阳电池组件结构是从光入射面起，往内依次为钢化玻璃、EVA胶膜、太阳能电池片、EVA胶膜和光伏背板TPT。在太阳能电池的制作过程中，玻璃和EVA胶膜都扮演了至关重要的角色。其中：玻璃不仅起到密封、增加机械强度的作用，还能让光线顺畅通过。而EvA作为关键的密封材料，能够有效的粘合电池片、玻璃、背板等多种材料，同时EVA的透光性会影响电池片受到的光线总量。正是玻璃与EVA胶膜的协同作用，才让太阳能电池板在能量转化方面具有更大优势。考虑玻璃与EVA的折射率不同，独立测试玻璃和EVA的透光率并不能真实反映

14、太阳光通过层压后的玻璃和EVA的透光率。只有测得层压后玻璃与EVA粘接后的总透光率，才能真正反映太阳光到达电池片的透光率。为此本实验利用载玻片与EVA加热抽取真空后来测试不同厚度EVA的透光率。2.1.2 实验步骤步骤一：将不同厚度的EVA胶膜剪裁成与载玻片相同大小，长7.5cm,宽2.5cm。每种EvA胶膜各裁剪出三片，共18片。步骤二：用酒精清洗载玻片，将载玻片、不同厚度的EVA胶膜、载玻片依次叠加，并用长尾夹固定防止位移，如图2-1所示。将每种厚度的EVA各选取一份作为一组，共三组。图37完成固定的样品步骤三：将每组样品分别放入电热真空干燥箱中，控制每组的温度不同，分别加热至130C,1

15、40C,150并抽取真空，如图2-2所示。图3-2电热真空干燥箱步骤四：将加热抽取真空结束后的样品取出放置一段时间，如图2-3,最后在放入紫外可见近红外分光光度计中的平行光束和透镜透过率对样品进行数据测量，如图2-4所示。图3-3加热真空抽取后的样品图3-4紫外可见近红外分光光度计2.1.3 紫外可见近红外分光光度计波长与透光率图像605001000150020002500波长(nm)图3-5130样品的透光率1009080605001000150020002500波长(nm)(率)树亲/V-北熔韩POH图3-6140样品的透光率100908070605001000150020002500波长(nm)图3-7150样品的透光率紫外可见近红外分光光度计波长与透光率图像分析：(1)在紫外光谱范围IOnm-380nm之间，随着波长的增长，三组样品的透光率整体都逐渐增高。(2)在可见光谱范围38Onm-78Onm之间，随着波长的增长，三组样品的透光率先整体增高后逐渐下降。而在可见光的范围内，不同厚度EVA的透光率