En solpanel förstörs sällan av solen som driver den. Oftare börjar fel vid kanterna: ramsömmen, kopplingsboxens lock, kabelgenomföringen, sensellerhuset. Det här är de punkter där två olika material möts, och där en bindnings- och tätningsmassa ombeds utföra arbete som glaset, aluminiumet och polymerunderlaget inte kan göra ensamma. Utomhusinstallationer cirkulerar genom temperatursvängningar som kan överstiga sextio grader Celsius mellan natt och dag, absorberar direkt ultraviolett strålning i ett decennium eller mer och tål upprepad kondens, vinddrivet regn och i många regioner, saltspray eller industriella föroreningar.
Ett lim för allmänt bruk eller en tätning av konstruktionskvalitet har aldrig konstruerats för denna kombination av spänningar som verkar samtidigt och kontinuerligt. Det är därför solenergiindustrin har konvergerat på en smalare kategori av material, brett grupperade under silikonlim och polymerlim tätningssystem , framtagen speciellt för elektrisk och strukturell limning utomhus. Den här artikeln tittar på vad som skiljer dessa specialbyggda sammansättningar från vanliga tätningsmedel, där de appliceras i en panelmontering, och hur installatörer och tillverkare kan utvärdera dem på tekniska snarare än marknadsmässiga skäl.
De flesta allmänna lim är formulerade för inomhusbruk, måttliga temperaturintervall och kortvarig exponering för fukt. När dessa produkter används på elektrisk utrustning utomhus tenderar tre felmönster att uppstå under de första arton till trettiosex månaderna av drift:
Eftersom en kopplingsdosa innehåller bypass-dioderna och de positiva och negativa utgångsterminalerna, kan fuktinträngning vid denna enda punkt äventyra en hel rad paneler, inte bara en modul. Detta är en anledning till att tätningsspecifikationen för denna komponent tenderar att vara strängare än för nästan någon annan del av monteringen.
| Stressfaktor | Ungefärlig exponering |
|---|---|
| Temperaturområde | Negativ 40 till positiv 90 grader Celsius |
| UV-exponering | Kontinuerlig, 20 till 30 års designlivslängd |
| Fuktighet cykling | Daglig kondens i de flesta klimat |
| Mekanisk stress | Vindlast, termisk expansion, hantering |
Termen som används inom branschen för denna klass av material är fotovoltaisk kiselgel , en rumstemperatur eller värmehärdande silikonblandning utformad för att binda, täta och elektriskt isolera komponenter i en solcellsmodul eller dess hölje. Till skillnad från en allmän silikontätning är den formulerad kring en specifik uppsättning prestationsmål som mappar direkt till de fellägen som beskrivs ovan.
Många formuleringar i denna kategori levereras som klar silikon or klart kisel produkter, dels av estetiska skäl på synliga sömmar och dels för att en tydlig härdning tillåter en visuell inspektion av bindningsintegriteten utan demontering. En ren, bubbelfri, jämnt färgad härdningslinje är en av de enklaste fältindikatorerna på att en applicering gjorts korrekt och att materialet inte har börjat brytas ned.
Kopplingsdosan är den elektriska utgångspunkten för en solcellsmodul, och den är också en av de mest mekaniskt sårbara. Det är vanligtvis förbundet med det bakre arket med en sträng av tätningsmedel runt dess omkrets, och dess lock är antingen förseglat med en packning, en självhäftande sträng eller båda. En produkt som marknadsförs som en Solpanelsmontering kopplingsdosa Kan silikontätningsmedel är formulerad med denna specifika fog i åtanke, och balanserar tre krav som ibland är i spänning med varandra: stark vidhäftning till lådans höljesmaterial, en härdningsprofil som är kompatibel med underfolien utan att orsaka delaminering och långvarig flexibilitet så att upprepad termisk cykling inte öppnar en läckagebana vid sömmen.
| Plats | Primär risk om dåligt förseglad |
|---|---|
| Låda-till-underlags omkrets | Vattenspår under lådan, korrosion av lödfogar |
| Lockets packningslinje | Kondens samlas inuti kapslingen |
| Kabelgenomföring | Kapillär fukt tränger in längs ledaren |
| Kavitet för ingjutning av diod | Bågbildning eller termisk flykt under belastning |
Fältdata som samlats in över långvariga installationer visar genomgående att en oproportionerlig andel underpresterande eller misslyckade strängar kan spåras tillbaka till fukt i kopplingsdosan snarare än till själva solcellerna. Detta gör valet av tätningsmedel vid denna enda fog till ett av besluten med högre hävstång i hela monteringsprocessen.
Utöver kopplingsdosan innehåller en modern solcellsinstallation ett växande antal mindre komponenter som var och en behöver sin egen tätningsstrategi: ramhörnskarvar, monteringsfästens gränssnitt, MC-liknande kontakter, strängnivåsensorer och i vissa utföranden, integrerade mikroväxelriktare eller optimerare monterade direkt på modulen. A Silikontätningsmedel för solpanelskomponent applikationen skiljer sig typiskt från kopplingsboxtätning i strängstorlek, härdningshastighet och ibland viskositet, eftersom dessa skarvar ofta är mindre, fler och appliceras vid högre linjehastigheter under tillverkning.
Eftersom dessa komponenter produceras och installeras i stor skala, väger tillverkarna även härdningshastighet och dispenseringsbeteende tillsammans med långsiktig prestanda. En blandning som härdar för långsamt kan flaskhalsa ett löpande band; en som skalar över för snabbt kan skapa problem med vidhäftning om de två ytorna inte är sammanfogade i arbetsfönstret.
Inte alla silikonprodukter som säljs som utomhusfogmassa är lämpade för solcellsarbete. Tabellen nedan jämför breda kategorier som ofta övervägs för montering och underhåll av solenergi, utan hänvisning till något specifikt märke eller tillverkare.
| Tätningsmedelskategori | UV-beständighet | Elektrisk isolering | Typisk användning i PV-montering |
|---|---|---|---|
| Allmän konstruktion silikon | Måttlig | Inte betygsatt | Rekommenderas inte för kopplingsdosor eller kopplingar |
| Neutralhärdande silikon av PV-kvalitet | Hög | Klassad för lågspännings DC-kretsar | Kopplingsdosa, ramsömmar, kopplingshus |
| Tvådelad ingjutningssilikon | Hög | Hög, full encapsulation | Diodhålrum, sensorkretsar, kontaktfyllning |
| Ättikhärdande allmän silikon | Måttlig to low | Inte betygsatt | Undvik nära metallkontakter på grund av korrosiva härdningsbiprodukter |
Skillnaden mellan neutralhärdande och ättikshärdande kemi är värd att lyfta fram på egen hand. Ättikhärdande silikoner avger en biprodukt under härdningen som kan vara lätt frätande för vissa metaller, vilket är oönskat nära kopparterminaler, lödförband eller pläterade kontakter. Detta är ett av de tydligare, icke förhandlingsbara filtren vid screening av en förnybar energi silikon produkt för användning överallt i närheten av strömförande elektriska kontakter.
Även ett välformulerat tätningsmedel kommer att underprestera om det appliceras felaktigt. Sekvensen nedan återspeglar vanlig praxis för modulens monteringslinjer och fältinstallationspersonal för både en solcellsdosa lim och a general PV-modultätningsmedel ansökan.
En säl är bara så stark som dess svagaste tum. Enhetlig stränggeometri och rena substratförberedelser har vanligtvis större betydelse för långtidsprestanda än den marginella skillnaden mellan två annars jämförbara tätningskompositioner.
Eftersom ett tätningsfel på fältet är dyrt att diagnostisera och ännu dyrare att åtgärda på en installerad array, tenderar kvalitetskontroll för dessa material att fokusera på accelererad åldring snarare än att endast förlita sig på kortsiktiga vidhäftningskontroller.
Termisk cykling flyttar upprepade gånger ett bundet prov mellan extrema temperaturer för att avslöja utmattningssprickor som skulle ta år att uppstå under normala utomhusförhållanden. Exponering för fuktig värme, som ofta pågår i många hundra timmar vid förhöjd temperatur och luftfuktighet, används för att kontrollera om vidhäftningen håller sig under ihållande fukttryck snarare än kort exponering. Dielektrisk hållfasthetstestning bekräftar att det härdade materialet fortfarande fungerar som en elektrisk isolator efter åldring, vilket är särskilt relevant för tätningsmedel som används nära diodhåligheter eller spänningsförande terminaler.
För installatörer och inköpsteam utan intern labbåtkomst är det en rimlig miniminivå att begära testrapporter som täcker dessa kategorier, tillsammans med ett tydligt datablad som listar härdningstid, arbetstid och servicetemperaturintervall innan man specificerar en produkt för ett projekt i kommersiell skala.
Kostnaden för tätningsmedel är en liten del av den totala modul- eller installationskostnaden, men ett dåligt val av tätningsmedel kan vara ansvarigt för en oproportionerlig andel av garantianspråk och lastbilsrullningar under systemets livslängd. Ett användbart sätt att rama in denna kompromiss är att jämföra den inkrementella materialkostnaden för ett korrekt klassificerat tätningsmedel mot arbets- och stilleståndskostnaden för en enstaka fältreparation.
| Kostnadsfaktor | Underdimensionerad eller fel tätningsmedel | Korrekt specificerad tätningsmedel |
|---|---|---|
| Materialkostnad per modul | Lägre | Marginellt högre |
| Fältfelfrekvens | Höger, especially after year 2 to 3 | Lägre, aligned with module warranty period |
| Reparationsarbete | Betydande, kräver ofta webbplatsåtkomst | Minimal över märkt livslängd |
| Garantiexponering | Höger | Lägre |
Med tanke på att de flesta modulgarantier nu sträcker sig till tjugofem år eller längre, bör tätningsmedlet rimligen förväntas förbli funktionellt över ett jämförbart servicefönster, även om det aldrig kommer att inspekteras så ofta som de elektriska komponenterna det skyddar.
Ett allmänt silikontätningsmedel är formulerat för bred konstruktion eller hushållsbruk, medan en solcellsprodukt är konstruerad kring den specifika kombinationen av långvarig UV-exponering, breda temperatursvängningar och närhet till strömförande elektriska kretsar som finns i en solcellsmodul.
I många fall kan en neutralhärdande silikon av PV-kvalitet användas över båda områdena, men tätning av kopplingsdosor nära spänningsförande terminaler kräver vanligtvis en produkt med bekräftade elektriska isoleringsklasser, medan ramtätning lägger större vikt på vidhäftning och väderbeständighet.
Ättikhärdande silikoner släpper ut en biprodukt under härdningen som kan vara milt frätande för vissa metaller, så neutralhärdande formuleringar är i allmänhet att föredra nära kopparterminaler, lödförband eller pläterade kontakter.
Ett korrekt specificerat och applicerat tätningsmedel förväntas i allmänhet förbli funktionellt under en livslängd som är jämförbar med modulens garantiperiod, ofta tjugofem år eller mer, förutsatt korrekt ytbehandling och applicering.
De flesta misslyckanden spåras tillbaka till appliceringsfel snarare än själva materialet, inklusive otillräcklig ytrengöring, diskontinuerlig applicering av strängar eller montering av delar efter att tätningsmedlet redan har börjat skina över.
Klart silikon används ofta eftersom det tillåter en visuell inspektion av bindningslinjen utan demontering, men beslutet bör fortfarande baseras främst på vidhäftning, UV-beständighet och elektrisk isoleringsdata snarare än utseende enbart.
Prenumerera på vårt nyhetsbrev
Produkt
Snabblänkar
Kontakta oss
Nr. 9, 2nd Road, Huicheling Industrial Park, Heping Town, Changxing County, Huzhou City, Zhejiang-provinsen, Kina
+86-572-6550355
+86-17769681106
