نادراً ما يتم تدمير اللوحة الشمسية بواسطة الشمس التي تزودها بالطاقة. في كثير من الأحيان، يبدأ الفشل عند الحواف: التماس الإطار، غطاء صندوق الوصلات، غدة الكابل، غلاف المستشعر. هذه هي النقاط التي تلتقي فيها مادتان مختلفتان، وحيث يُطلب من مركب الربط والختم القيام بعمل لا يستطيع الزجاج والألومنيوم والطبقة الخلفية من البوليمر القيام به بمفردهم. تمر المنشآت الخارجية بتقلبات درجات الحرارة التي يمكن أن تتجاوز ستين درجة مئوية بين الليل والنهار، وتمتص الأشعة فوق البنفسجية المباشرة لمدة عقد أو أكثر، وتتحمل التكثيف المتكرر والأمطار التي تحركها الرياح، وفي العديد من المناطق، رذاذ الملح أو الملوثات الصناعية.
لم يتم تصميم المادة اللاصقة للأغراض العامة أو مادة السد المخصصة للبناء أبدًا لهذا المزيج من الضغوط التي تعمل في وقت واحد وبشكل مستمر. ولهذا السبب تقاربت صناعة الطاقة الشمسية في فئة أضيق من المواد، والتي تم تجميعها على نطاق واسع تحت هذه الفئة لاصق السيليكون و أنظمة مانع التسرب اللاصق البوليمر ، تم تصميمه خصيصًا للربط الكهربائي والهيكلي الخارجي. تبحث هذه المقالة في ما يفصل هذه المركبات المصممة لهذا الغرض عن المواد المانعة للتسرب العادية، حيث يتم تطبيقها ضمن مجموعة لوحة، وكيف يمكن للقائمين بالتركيب والمصنعين تقييمها على أسس فنية وليس تسويقية.
يتم تصنيع معظم المواد اللاصقة العامة للاستخدام الداخلي، ونطاقات درجات الحرارة المعتدلة، والتعرض للرطوبة على المدى القصير. عند استخدام هذه المنتجات في المعدات الكهربائية الخارجية، تميل ثلاثة أنماط للفشل إلى الظهور خلال أول ثمانية عشر إلى ستة وثلاثين شهرًا من الخدمة:
نظرًا لأن صندوق التوصيل يحتوي على الثنائيات الالتفافية وأطراف الإخراج الإيجابية والسلبية، فإن دخول الرطوبة عند هذه النقطة الفردية يمكن أن يضر بسلسلة كاملة من اللوحات، وليس فقط وحدة واحدة. وهذا هو أحد الأسباب التي تجعل مواصفات مانع التسرب لهذا المكون تميل إلى أن تكون أكثر صرامة من أي جزء آخر من التجميع تقريبًا.
| عامل الإجهاد | التعرض التقريبي |
|---|---|
| نطاق درجة الحرارة | سالب 40 إلى موجب 90 درجة مئوية |
| التعرض للأشعة فوق البنفسجية | عمر التصميم المستمر من 20 إلى 30 عامًا |
| ركوب الدراجات الرطوبة | التكثيف اليومي في معظم المناخات |
| الإجهاد الميكانيكي | حمل الرياح، التمدد الحراري، المناولة |
المصطلح المستخدم في الصناعة لهذه الفئة من المواد هو هلام السيليكا الضوئية ، مركب سيليكون بدرجة حرارة الغرفة أو معالج بالحرارة مصمم لربط المكونات وإغلاقها وعزلها كهربائيًا داخل وحدة الطاقة الشمسية أو أجهزة العلبة الخاصة بها. على عكس مادة السد السيليكونية العامة، يتم تركيبها حول مجموعة محددة من أهداف الأداء التي ترتبط مباشرة بأوضاع الفشل الموضحة أعلاه.
يتم توفير العديد من التركيبات في هذه الفئة على شكل سيليكون واضح أو السيليكون الشفاف المنتجات، جزئيًا لأسباب جمالية على الدرزات المرئية وجزئيًا لأن المعالجة الواضحة تسمح بفحص بصري لسلامة الرابطة دون تفكيك. يعد خط المعالجة النظيف والخالي من الفقاعات والملون بالتساوي أحد أبسط المؤشرات الميدانية التي تشير إلى أن التطبيق قد تم بشكل صحيح وأن المادة لم تبدأ في التحلل.
صندوق التوصيل هو نقطة الخروج الكهربائية لوحدة الطاقة الشمسية، وهو أيضًا أحد أكثر الأماكن ضعفًا ميكانيكيًا. يتم عادةً ربطها بالطبقة الخلفية باستخدام حبة مانعة للتسرب حول محيطها، ويكون غطاءها إما محكم الغلق بحشية أو حبة لاصقة أو كليهما. منتج يتم تسويقه على أنه صندوق وصلات تجميع الألواح الشمسية يمكن أن يكون مادة مانعة للتسرب من السيليكون تمت صياغته مع وضع هذا المفصل المحدد في الاعتبار، وتحقيق التوازن بين ثلاثة متطلبات تكون في بعض الأحيان متوترة مع بعضها البعض: التصاق قوي بمادة غلاف الصندوق، وملف معالجة متوافق مع الطبقة الخلفية دون التسبب في التصفيح، والمرونة طويلة المدى بحيث لا يفتح التدوير الحراري المتكرر مسار تسرب عند التماس.
| الموقع | الخطر الأساسي إذا كان مغلقًا بشكل سيء |
|---|---|
| محيط الصندوق إلى الطبقة الخلفية | تتبع المياه تحت الصندوق وتآكل وصلات اللحام |
| خط حشية الغطاء | تجمع التكثيف داخل العلبة |
| غدة دخول الكابل | دخول الرطوبة الشعرية على طول الموصل |
| تجويف بوتينغ الصمام الثنائي | الانحناء أو الهروب الحراري تحت الحمل |
تظهر البيانات الميدانية التي تم جمعها عبر المنشآت طويلة الأمد باستمرار أن حصة غير متناسبة من الخيوط ذات الأداء الضعيف أو الفاشلة يمكن إرجاعها إلى الرطوبة في صندوق التوصيل بدلاً من الخلايا الكهروضوئية نفسها. وهذا يجعل اختيار مادة مانعة للتسرب في هذا المفصل الفردي واحدًا من القرارات ذات الرافعة المالية الأعلى في عملية التجميع بأكملها.
خارج صندوق التوصيل، تتضمن تركيبات الطاقة الشمسية الحديثة عددًا متزايدًا من المكونات الأصغر التي يحتاج كل منها إلى استراتيجية إغلاق خاصة بها: مفاصل زاوية الإطار، وواجهات حامل التثبيت، وموصلات على طراز MC، وأجهزة استشعار على مستوى السلسلة، وفي بعض التصميمات، يتم تركيب محولات دقيقة مدمجة أو أدوات تحسين مباشرة على الوحدة. أ مانع التسرب السيليكوني لمكونات الألواح الشمسية يختلف التطبيق عادةً عن ختم صندوق الوصلات في حجم الخرزة، وسرعة المعالجة، وأحيانًا اللزوجة، نظرًا لأن هذه الوصلات غالبًا ما تكون أصغر حجمًا وأكثر عددًا، ويتم تطبيقها بسرعات خط أعلى أثناء التصنيع.
ونظرًا لأنه يتم إنتاج هذه المكونات وتركيبها على نطاق واسع، فإن الشركات المصنعة تزن أيضًا سرعة المعالجة وسلوك التوزيع جنبًا إلى جنب مع الأداء طويل المدى. يمكن للمركب الذي يتم علاجه ببطء شديد أن يؤدي إلى اختناق خط التجميع؛ يمكن أن يؤدي الجلد الذي يتم تغطيته بسرعة كبيرة إلى حدوث مشاكل في الالتصاق إذا لم يتم ربط السطحين داخل نافذة العمل.
ليس كل منتج سيليكون يُباع كمانع تسرب خارجي مناسب للعمل الكهروضوئي. يقارن الجدول أدناه الفئات العريضة التي غالبًا ما يتم أخذها بعين الاعتبار لتجميع الطاقة الشمسية وصيانتها، دون الإشارة إلى أي علامة تجارية أو شركة مصنعة محددة.
| فئة مانع التسرب | مقاومة الأشعة فوق البنفسجية | العزل الكهربائي | الاستخدام النموذجي في التجميع الكهروضوئي |
|---|---|---|---|
| سيليكون البناء العام | معتدل | غير مصنف | لا يُنصح باستخدامه مع صناديق التوصيل أو الموصلات |
| سيليكون من الدرجة PV علاج محايد | عالية | مُصنف لدوائر التيار المستمر ذات الجهد المنخفض | صندوق التوصيل، طبقات الإطار، أغلفة الموصل |
| وعاء سيليكون من جزأين | عالية | عالية, full encapsulation | تجاويف الصمام الثنائي، دوائر الاستشعار، ردم الموصل |
| الخليك علاج السيليكون العام | معتدل to low | غير مصنف | تجنب الاتصال بالقرب من المعدن بسبب المنتجات الثانوية المسببة للتآكل |
إن التمييز بين كيمياء المعالجة المحايدة وكيمياء المعالجة الخليكية يستحق تسليط الضوء عليه بمفرده. تطلق السيليكونات المعالجة بالخليك منتجًا ثانويًا أثناء المعالجة يمكن أن يسبب تآكلًا طفيفًا لبعض المعادن، وهو أمر غير مرغوب فيه بالقرب من أطراف النحاس أو وصلات اللحام أو الموصلات المطلية. يعد هذا أحد المرشحات الأكثر وضوحًا وغير القابلة للتفاوض عند فحص أ سيليكون الطاقة المتجددة منتج للاستخدام في أي مكان بالقرب من الاتصالات الكهربائية الحية.
حتى المادة المانعة للتسرب جيدة الصياغة سيكون أداؤها ضعيفًا إذا تم تطبيقها بشكل غير صحيح. يعكس التسلسل أدناه الممارسة الشائعة عبر خطوط تجميع الوحدات وأطقم التثبيت الميدانية لكل من أ لاصق صندوق توصيل الطاقة الشمسية و a general مانع تسرب الوحدة الكهروضوئية application.
الختم قوي بقدر أضعف بوصة فيه. عادة ما تكون هندسة الخرزات الموحدة وإعداد الركيزة النظيفة أكثر أهمية بالنسبة للأداء على المدى الطويل من الفرق الهامشي بين تركيبتين مانعتين للتسرب يمكن مقارنتهما.
ونظرًا لأن تشخيص فشل الختم في الميدان مكلف، بل وأكثر تكلفة لعلاجه على مصفوفة مثبتة، فإن مراقبة جودة هذه المواد تميل إلى التركيز على التقادم المتسارع بدلاً من الاعتماد فقط على فحوصات الالتصاق قصيرة المدى.
يقوم التدوير الحراري بتحريك العينة المترابطة بشكل متكرر بين درجات الحرارة القصوى للكشف عن تشققات التعب التي قد تستغرق سنوات لتظهر في الظروف الخارجية العادية. يتم استخدام التعرض للحرارة الرطبة، والذي يستمر غالبًا لعدة مئات من الساعات عند درجة حرارة ورطوبة مرتفعة، للتحقق مما إذا كان الالتصاق يصمد تحت ضغط الرطوبة المستمر بدلاً من التعرض لفترة قصيرة. يؤكد اختبار قوة العزل الكهربائي أن المادة المعالجة لا تزال تعمل كعازل كهربائي بعد التعتيق، وهو أمر مهم بشكل خاص للمواد المانعة للتسرب المستخدمة بالقرب من تجاويف الصمام الثنائي أو المحطات الطرفية الحية.
بالنسبة للقائمين بالتركيب وفرق المشتريات الذين ليس لديهم إمكانية الوصول إلى المختبر الداخلي، فإن طلب تقارير الاختبار التي تغطي هذه الفئات، إلى جانب ورقة بيانات واضحة تسرد وقت المعالجة، ووقت العمل، ونطاق درجة حرارة الخدمة، يعد حدًا أدنى معقولًا قبل تحديد منتج لمشروع تجاري النطاق.
تمثل تكلفة مادة مانعة للتسرب جزءًا صغيرًا من إجمالي تكلفة الوحدة أو التثبيت، ومع ذلك يمكن أن يكون الاختيار السيئ للمادة المانعة للتسرب مسؤولاً عن حصة غير متناسبة من مطالبات الضمان واستمرار تشغيل الشاحنة على مدار عمر خدمة النظام. إحدى الطرق المفيدة لتأطير هذه المقايضة هي مقارنة تكلفة المواد الإضافية لمادة مانعة للتسرب ذات تصنيف مناسب مقابل تكلفة العمالة ووقت التوقف عن العمل لإصلاح حقل واحد.
| عامل التكلفة | مانع التسرب صغير الحجم أو خاطئ | مانع التسرب المحدد بشكل صحيح |
|---|---|---|
| تكلفة المواد لكل وحدة | أقل | أعلى بشكل هامشي |
| معدل الفشل الميداني | عاليةer, especially after year 2 to 3 | أقل, aligned with module warranty period |
| إصلاح العمل | كبيرة، وغالبا ما تتطلب الوصول إلى الموقع | الحد الأدنى من عمر الخدمة المقدر |
| التعرض للضمان | عاليةer | أقل |
نظرًا لأن معظم ضمانات الوحدات تمتد الآن إلى خمسة وعشرين عامًا أو أكثر، فمن المتوقع بشكل معقول أن تظل المادة المانعة للتسرب فعالة عبر نافذة خدمة مماثلة، على الرغم من أنه لن يتم فحصها أبدًا بقدر ما يتم فحص المكونات الكهربائية التي تحميها.
يتم تصنيع مانع التسرب السيليكوني العام للبناء على نطاق واسع أو الاستخدام المنزلي، في حين يتم تصميم منتج من الدرجة الكهروضوئية حول مزيج محدد من التعرض للأشعة فوق البنفسجية لفترات طويلة، وتقلبات درجات الحرارة الواسعة، والقرب من الدوائر الكهربائية الحية الموجودة في وحدة الطاقة الشمسية.
في كثير من الحالات، يمكن استخدام سيليكون من الدرجة الكهروضوئية المعالجة بشكل محايد في كلا المنطقتين، ولكن إغلاق صندوق التوصيل بالقرب من المحطات الطرفية الحية يتطلب عادةً منتجًا يتمتع بتصنيفات عزل كهربائي مؤكدة، في حين أن ختم الإطار يضع وزنًا أكبر على الالتصاق ومقاومة الطقس.
تطلق السيليكونات المعالجة بالخليك منتجًا ثانويًا أثناء المعالجة يمكن أن يسبب تآكلًا طفيفًا لبعض المعادن، لذلك تُفضل تركيبات المعالجة المحايدة بشكل عام بالقرب من أطراف النحاس أو وصلات اللحام أو الموصلات المطلية.
من المتوقع بشكل عام أن تظل المادة المانعة للتسرب المحددة والمطبقة بشكل صحيح فعالة طوال فترة الخدمة المماثلة لفترة ضمان الوحدة، والتي غالبًا ما تكون خمسة وعشرين عامًا أو أكثر، بافتراض إعداد السطح وتطبيقه بشكل صحيح.
ترجع معظم حالات الفشل إلى خطأ في التطبيق بدلاً من المادة نفسها، بما في ذلك عدم كفاية تنظيف السطح، أو وضع الخرز بشكل متقطع، أو تجميع الأجزاء بعد أن يبدأ مانع التسرب بالفعل في التقشر.
يُستخدم السيليكون الشفاف بشكل شائع لأنه يسمح بفحص خط الربط البصري دون تفكيك، ولكن يجب أن يعتمد القرار بشكل أساسي على الالتصاق ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية وبيانات العزل الكهربائي بدلاً من المظهر وحده.
اشترك في نشرتنا الإخبارية
المنتج
روابط سريعة
اتصل بنا
رقم 9، الطريق الثاني، حديقة هويتشلينغ الصناعية، مدينة هيبينغ، مقاطعة تشانغشينغ، مدينة هوتشو، مقاطعة تشجيانغ، الصين
+86-572-6550355
+86-17769681106
