基于EVA的真空層壓工藝
(作者未知) 2011/9/21
EVA 是晶體硅太陽電池封裝中應用最廣泛的一種熱熔膠,真空層壓工藝就是針對EVA 的特性來設計的。這個工藝的主要目的就是使EVA 實現(xiàn)最優(yōu)程度的固化,并防止移位和氣泡的產(chǎn)生。本文所關注的就是所有材料準備好了以后,放入層壓機中層壓的這一個具體過程。
1 EVA 的基本特性
1.1 固化溫度。EVA 是一種熱熔膠,即在常溫下,EVA 是固體,沒有粘性。當把EVA加熱到一定溫度時,EVA 會熔化粘結(jié)在與它接觸的物體上。用于太陽電池封裝的EVA 是專門設計的熱固性熱熔膠,即在加熱熔融的同時會發(fā)生固化反應。當溫度較低時,交聯(lián)反應發(fā)生的速度很緩慢,完成固化所需要的時間較長,反之需要的時間就比較短。因此要選擇一適宜的層壓溫度,使EVA 在熔融中獲得流動性,同時發(fā)生固化反應。隨著反應的進行,交聯(lián)度增加,EVA 失去流動性,起到封裝的作用。
1.2 交聯(lián)度。用于太陽電池封裝的 EVA 在層壓過程中發(fā)生了交聯(lián)反應,形成了三維網(wǎng)狀結(jié)構。通常,EVA 的交聯(lián)度用凝膠含量來表示,凝膠含量是交聯(lián)的EVA 占總的EVA 的重量百分含量。實驗上的測定方法有很多,常用的是二甲苯萃取法。
2 層壓機和層壓工藝
2.1 層壓機。層壓機是真空層壓工藝使用的主要儀器,它的作用就是在真空條件下對EVA 進行加熱加壓,實現(xiàn)EVA 的固化,達到對太陽電池密封的目的。對于層壓機來說需要設置的參數(shù)主要有四個:
層壓溫度:對應著 EVA 的固化溫度。
抽氣時間:對應著加壓前的抽氣時間。又因為抽氣完成后就是充氣加壓的過程,所以抽氣時間又對應著加壓的時機。抽氣的目的,一是排出封裝材料間隙的空氣和層壓過程中產(chǎn)生的氣體,消除組件內(nèi)的氣泡;二是在層壓機內(nèi)部造成一個壓力差,產(chǎn)生層壓所需要的壓力(參見層壓機的工作原理)。
充氣時間:對應著層壓時施加在組件上的壓力,充氣時間越長,壓力越大。因為像EVA 交聯(lián)后形成的這種高分子一般結(jié)構比較疏松,壓力的存在可以使EVA 膠膜固化后更加致密,具有更好的力學性能。同時也可以增強EVA 與其
他材料的粘合力。
層壓時間:對應著施加在組件上的壓力的保持時間,是整個過程中時間最長的一個階段。抽氣時間,層壓時間和抽氣時間之和就對應著總的固化時間。
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