秦楠 刘长飞 王文杰 尹伟勇 李军迎 程洋 申少鹏

（晶澳(邢台)太阳能有限公司，河北西邢台 054001）

0.引言

全球“碳中和”加速到来，在这个大背景下，光伏迎来了前所未有的战略机遇期。权威机构判预测，到2050年，太阳能和风能将占到全球总电力的70%，全球光伏装机量将超过14000吉瓦，成为全球主导能源。未来几十年，光伏产业都会保持这种快速增长态势，从光伏企业发展看，许多企业在持续提升制造能力，降本增效来提升企业竞争力，实现最大产能释放也是各个企业降本提效的手段。在有限的层压机数量条件下，产出更多更大尺寸的组件，可直接带来更好的效益。但盲目地加大组件，不考虑机台边缘对组件性能的影响，也为组件在电站的长期使用安全可靠性埋下了隐患。

层压机加热台面结构如图1所示，其内部结构如图2所示，从图2中可知加热油管路并未完全均匀分布到整个台面上。

图1 层压机加热底板模型

图2 层压机加热底板内部结构模型

本文针对电加热层压机，设计评估组件在层压机内有效的安全距离，合理有效的使用层压机确保组件品质。

1.实验部分

1.1 实验材料及仪器设备

实验材料：胶膜EVA和POE，二甲苯：分析纯，济南八达化工有限公司。

仪器设备：冲片机CP25（河北利诚试验仪器有限公司）、万能电子拉力机TH-8203A（苏制）、电热恒温鼓风干燥箱（上海徐吉电气有限公司）、电加热套16370（上海羌强）、双腔层压机BSL2436OAC-H（博硕）。

1.2 样品制备

在稳定量产工艺参数条件下，根据层压如图3所示，图3中1、层压机底板真空孔，2、层压机法兰，3、层压机加热底板边缘，4a、第一待层压样品，4b、第二待层压样品，4c、第三待层压样品，5、层压机下布边缘，其中4a、4b、4c为制样样品，制样交联度样品时裁切好胶膜后，距离法兰内沿不同的距离放置好样品进行层压；制样剥离强度同样相同方式放置位置后进行层压制成样品。

图3 交联度及剥离强度样品制样位置[1]

制样样品后按如图4中所示，将样品按照距离法兰内沿不同的距离进行裁切成宽度为1cm的样品小条，裁切好后进行相应的交联度及剥离强度的测试。

图4 交联度及剥离强度样品制样位置图[1]

1.3 性能表征

1.3.1 剥离强度的测定

剥离强度表征的是胶膜与玻璃之间的粘结性能，胶膜与玻璃间的剥离强度按照GB/T2790-1995“胶粘剂180°剥离强度试验方法”进行[2]。

计算公式为：

公式中：σ180°为180°的剥离强度，kN/m；F为剥离力，N；B为试样宽度，mm[2]。

1.3.2 交联度的测试

将经过层压机层压后的胶膜样品，按规定要求裁剪，称取标准重量，称量网带重量后将称好的样品放置到网袋内，做好编号，将其放入140°的二甲苯中煮沸萃取5h，没有交联的胶膜会溶解到二甲苯中，已交联的不会溶解于二甲苯中，通过未溶的试样量和原始试样总量的比值确定交联度[3]。

计算公式为：

公式中，W1为胶膜样品重量；W2为萃取后试样重量[3]。

2.结果与讨论

2.1 边缘距离与交联度的相应关系

将样品放置到距离不同法兰内沿制的样品，将样品按距离法兰内沿不同的距离进行分类测量对应的测试结果如下：

从图5中可知EVA胶膜样品层压后距离法兰内沿的距离在＞4cm的条件下，测试交联度才能保证符合标准要求，故在＜4cm内测试的样品数值波动大，不能保证经层压后的胶膜性能。

图5 边缘距离与EVA胶膜交联度的对应关系

从图6中可知POE胶膜样品层压后距离法兰内沿的距离在＞5cm的条件下，测试交联度才能保证符合标准要求，故在＜5cm内测试的样品数值波动大，不能保证经层压后的胶膜性能。

图6 边缘距离与POE胶膜交联度的对应关系

2.2 边缘距离与剥离强度的相应关系

将样品放置到距离不同法兰内沿制的样品，将样品按距离法兰内沿不同的距离进行分类测量对应的测试结果如下：

从图7中可知EVA胶膜样品层压后距离法兰内沿的距离在＞2cm的条件下，测试EVA胶膜的剥离强度能保证符合标准要求，但距离在＜2cm内测试的EVA胶膜样品的剥离强度数值低于标准要求，不能保证经层压后的EVA胶膜性能。

图7 边缘距离与EVA剥离强度的对应关系

从图8中可知POE胶膜样品层压后距离法兰内沿的距离在＞3cm的条件下，测试其剥离强度能保证符合标准要求，当在距离＜3cm内时，测试的POE胶膜样品数值低于标准下限，不能保证经层压后的POE胶膜性能。

图8 边缘距离与POE剥离强度的对应关系

3.结论

本文着重研究组件在量产参数条件下，为保证组件性能确定了组件在进入层压机内后，其距离法兰内沿最小的距离。通过对比实验发现，为保证EVA和POE胶膜交联度合格，需保证组件边缘距离法兰内沿＞5CM。同时若要保证EVA和POE胶膜交联度合格，组件边缘距离法兰内沿需＞3CM。故若想保证组件在现有层压机内经层压后的POE和EVA胶膜性能，必须确保组件边缘距离法兰内沿＞5CM。

基于此实验方法可应用于不同层压机的有效层压面积，对于优化改善层压机加热底板的油路结构提供了方向，可油路设计尽可能地靠近边缘或在边缘增加辅助加热装置，扩大层压机的有效层压面积。