Herstellungsprozess für halbflexible Solarmodule

Kurze Antwort: Halbflexible Solarmodule entstehen, indem das starre Frontglas und der Aluminiumrahmen durch eine Polymer-Frontfolie und einen dünnen Verkapselungsstapel ersetzt werden, sodass das fertige Modul bis zu einem definierten Radius gebogen werden kann, ohne dass die Zellen brechen. Der Produktionsweg beginnt wie bei einer konventionellen Linie – die Zellen werden geschnitten und zu Strings verlötet –, doch der Laminationsschritt ändert sich vollständig, da die Frontfolie nicht den Druck eines Glasstapels aushält und das Verkapselungsmaterial an ein flexibles Substrat gebunden werden muss. Die Handhabung durch die Rahmenstation entfällt, und die Schritte für Anschlussdose und Randversiegelung werden an ein dünneres Laminat angepasst. Die technischen Kompromisse sind real: Ein halbflexibles Modul verzichtet auf einen Teil der mechanischen Belastbarkeit und einen Teil der langfristigen UV-Reserve im Austausch gegen Gewicht und Montageflexibilität auf gekrümmten oder gewichtslimitierten Oberflächen wie Fahrzeugdächern und tragbaren Arrays.

PV-Modulfertigung · von Jerry, Ooitech

Produkteinführung

Da die Photovoltaik-Technologie immer weiter voranschreitet, ist auf der Produktionsseite eine neue Art von PV-Produkt aufgetaucht, die sich deutlich von Glas-Solarmodulen unterscheidet. Sie ist leichter, flexibler und in der Anwendung weitaus bequemer. Dies ist das halbflexible Solarmodul, in der Branche oft als halbflexibles Panel bezeichnet.

Halbflexible PV-Module haben ein breites Anwendungsspektrum. Sie decken dezentrale Solarstrom-Szenarien ab, wie gewerbliche und industrielle Dächer mit farbbeschichtetem Stahl, Flachdächer, Wohnhäuser mit Ziegeldächern und gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV). Sie passen auch für spezielle Szenarien wie Landschaftsbeleuchtung, tragbare Stromquellen, Roboter und Outdoor-Aktivitäten.

Mit Vorteilen wie Weichheit und Flexibilität, geringem Gewicht und Tragbarkeit, guter Formbarkeit, hoher Effizienz und Umweltfreundlichkeit werden halbflexible Module nach und nach zu einem Favoriten im Bereich der neuen Energien und gewinnen immer mehr Vertrauen der Nutzer. Heute werfen wir einen einfachen Blick auf den Herstellungsprozess und die Struktur flexibler PV-Module.

Modulstruktur

Hier ist ein Strukturdiagramm und ein Werbebild eines flexiblen PV-Moduls, das online gefunden wurde:

Wir können sehen, dass das Modul eine 7-Schicht-Struktur hat: ETFE + EVA + Zellen (Stromerzeugungsschicht) + EVA + PET + EVA + TPT. Im Folgenden erläutern wir die Rolle jeder Schicht.

Funktionen der Schichten

ETFE-Frontfolie

ETFE (Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer) dient als flexible Frontfolie und ersetzt herkömmliches Glas. Es bietet hohe Lichtdurchlässigkeit (normalerweise >94%), ausgezeichnete Wetterbeständigkeit, UV-Beständigkeit, und chemische Korrosionsbeständigkeit. Es bietet den äußersten Schutz für das Modul und gewährleistet gleichzeitig eine effiziente Lichtdurchlässigkeit.

EVA-Verkapselungsfolie

Die EVA-Folie (Ethylen-Vinylacetat-Copolymer) ist verantwortlich für das Verkleben und Verkapseln. Sie verbindet die ETFE-Frontfolie fest mit der Stromerzeugungsschicht, blockiert dabei Wasserdampf und Sauerstoff, puffert Spannungen abund schützt die Zellen.

Stromerzeugungsschicht (Zellen)

Die Zellen sind die Kernkomponente zur Stromerzeugung des Moduls. Sie führen die photoelektrische Umwandlung durch und wandeln das auf die Zellen treffende Sonnenlicht in Elektrizität um.

EVA (zweite Schicht)

Diese EVA-Schicht dient wiederum als Verkapselungsmaterial und verbindet die andere Seite der Zellen mit den folgenden Schichten. Ihre Funktion ist dieselbe wie die der oberen EVA-Schicht.

PET-Trägerschicht

PET fungiert üblicherweise als mittlere Trägerschicht oder als innere Schicht der Rückseitenfolie. In diesem flexiblen Modul existiert es als mittlere Schicht und bietet mechanische Festigkeit, elektrische Isolierungsowie ein gewisses Maß an Wasserdampfsperre. Allerdings ist seine eigene Beständigkeit gegen UV-Strahlung und Feuchtigkeit-Wärme begrenzt, daher ist es auf den Schutz der äußeren Schichten angewiesen. Einige flexible Module platzieren das PET über der Zellschicht.

EVA-Folie (Verbindungsschicht)

Diese EVA-Folie verbindet die PET-Schicht mit der äußeren Rückseitenfolie (TPT) und gewährleistet eine feste Haftung zwischen den Schichten, um Delamination zu verhindern.

Antirissfolie

Die Antirissfolie verbindet die Zellen und verhindert Mikrorisse in den Zellen, wenn das Modul gebogen wird.

TPT-Rückseitenfolie

Die TPT-Rückseitenfolie ist die äußerste hintere Schicht des Moduls. Ihre Struktur ist PVF-Folie (Polyvinylfluorid) + PET-Substrat + PVF-Folie, wobei die PVF-Folie ein Polymer ist, das aus Copolymeren von Fluor- und Fluorkohlenstoffmolekülen extrudiert wird. Der Grund, warum diese Struktur als TPT-Rückseitenfolie bezeichnet wird, ist, dass das amerikanische Unternehmen DuPont ein bekannter Hersteller von PVF-Folie ist. DuPonts eingetragenes Warenzeichen für PVF-Folie ist Tedlar, abgekürzt als "T" in Rückseitenfolienstrukturen, während "P" sich auf das mittlere PET-Substrat bezieht.

Die Hauptaufgaben der TPT-Struktur-Rückseitenfolie sind: Die äußere Fluorschicht bietet hervorragende Wetterbeständigkeit, UV-Beständigkeit, und Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse; die mittlere PET-Schicht bietet mechanische Unterstützung, elektrische Isolierung, und die Hauptwasserdampfsperre; die innere Fluorfilm hat gute Haftung mit der EVA-Folie, wodurch sichergestellt wird, dass die Rückseitenfolie fest mit dem Verkapselungssystem verbunden ist.

Steigerung der Leistungsabgabe

Darüber hinaus verwenden viele flexible PV-Module ein spezielles Verfahren, um eine wabenförmige Textur auf der Moduloberfläche zu erzeugen, um die Stromerzeugung zu erhöhen. Diese Wabentextur erzeugt einen gewissen "Lichteinfangeffekt", der die Leistung des Moduls steigert.

Zusammenfassung

Flexible PV-Module verwenden ETFE anstelle von Glas als Frontfolie, mehrere Schichten EVA für die Verbindung und Verkapselungsschutz, PET als mittlere Verstärkungsschicht und TPT als wetterbeständige Rückseitenfolie. Zusammen bieten sie umfassenden physischen Schutz, Umgebungsabdichtung und langfristige Zuverlässigkeit für die empfindliche Stromerzeugungsschicht. Gleichzeitig erzeugen Hersteller ein Wabenmuster auf der Moduloberfläche, um die Stromerzeugung zu verbessern.

ooitech glaubt: Semi-flexible PV-Module umhüllen eine empfindliche Zellschicht in einem intelligenten ETFE-EVA-PET-TPT-Sandwich, um leichte, langlebige und ertragreichere Solarenergie zu liefern.