台湾长春化工在BIPV光伏组件应用PVB膜与EVA膜比较.pdf

1、介绍

在发达国家，用于建筑的一体化光伏系统的优势正日益增强。在
全球能源成本日渐升高的背景下，为评定光伏建筑一体化（BIPV）的
潜能，建筑师和工程师们正在研究将光伏用于玻璃幕墙和屋顶的新的
和成本合算的一体化解决方案。
在允许建筑物业主将剩余的电量输入公共电网（光伏电网）的不
同的发达国家，这种趋势受政府支持。根据市场价格，目前光伏电的
价格仍然比来自公共电网的价格高2-4倍。但是专家们认为几年内在纯
粹经济条件下光伏电将具竞争力。由于遮蔽、建筑物方位或者表面倾
度的因素，有些建筑物表面对光伏发电的技术适应性受到限制。已经
找到的解决方案中，例如用在一体化屋顶系统的结构玻璃上的光伏建
筑一体化（BIPV），从建筑学和太阳能转化的视角，加入美学考虑让
光伏系统发挥足够的潜能。
此外，不同国家新的建筑规章，现在采纳了仅满足夹层安全玻璃
的玻璃特别安全和保安性能。在天花板玻璃、阳台和幕墙玻璃系统
中，夹层安全玻璃不得不日益被一体化以防止人们因玻璃破碎而造成
伤害。由于光伏组件本身是一种特殊的夹层玻璃（封装过的太阳能晶
硅片），那么通过生产具有新的安全和保安特性的光伏组件，它就具
有自身的优势。使玻璃成为具有最佳的真正的安全玻璃的唯一有效夹
层是优先应用在安全玻璃生产上的PVB膜。
2、太阳能晶硅片的封装

对于光伏太阳能组件，目前生产商保证其寿命至少20年或更长。
为提高这种系统的耐久性，在过去的数十年里，进行过许多技术的改

捷佳半导体贸易（深圳）有限公司产品部欧阳晓鹏[e-mail]
良。最重要的组件之一是防止太阳能晶硅片受到损坏和保证持久发电
的封装材料。由于乙烯-醋酸乙烯共聚物膜（EVA膜）在层压过程中的
粘性性能表现、一步层压法的易处理性和长期的应用这种材料的可靠
经验，目前生产商更倾向于用其作为封装材料。替代材料是基于丙烯
酸或者聚氨酯的聚合树脂。典型组件结构如图3所示。正面和背面玻璃
通常是4mm厚的钢化低铁超白玻璃；如果不得不减轻组件重量，就用特
殊的聚氟乙烯与金属涂层PET复合在一起作为背覆膜。
对上述封装材料的一个技术上的替代品是聚乙烯醇缩丁醛树脂
（PVB）膜，PFVT（太阳能光伏膜）是台湾长春化工集团公司开发的于
2008年投放光伏市场的新型PVB膜。PVB膜在夹层安全玻璃上由于其优
异的性能而拥有让人印象深刻的记忆：例如，光学透明度、可调整的
玻璃粘合力、抗强撞击、抗紫外线和温度的稳定性。EVA膜和PVB膜之
间的主要区别是EVA膜是一种可进行化学交联的弹性体，而PVB膜则
是非交联的热塑性塑料。当玻璃/玻璃光伏组件做成含有电池片的层压
玻璃时，他们就又在安全和保安方面产生不同的表现。如果用EVA膜
作夹层，就要用特厚的玻璃层压成玻璃组件，以达到与单独使用PVB/
玻璃同样的安全标准。这意味着PVB具有更高的抗穿透性和更好的后
断裂性能。而这些要求正是玻璃幕墙或者屋顶要求一体化时夹层安全
玻璃必须满足的。虽然PVB膜和EVA膜相比要贵点，但却在应用上允
许使用更薄的和低重量玻璃（一体化解决方案）。PFVTPVBFilm（太
阳能光伏膜）的主要基本指标如表1所示：为封装易碎和承压感光晶体
太阳能电池，可以调整PVB膜的黏度或表面粗糙度以改进在抽真空工
艺中玻璃夹层的排气。对于大型的层压玻璃，用标准的真空袋排气步

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骤和用高压釜工序相结合也是可行的。在玻璃/玻璃组件中，PVB封装
膜表现出优于EVA膜的下列优点：
库存有效期更长（3年VS6个月）。
层压过程中较高的抗下垂和无边部流出。
无层压机部件或者组件部件自身的污染。
重复层压无交联发生。
可以用比真空层压工艺更经济的其他层压方式生产（每周期的产量更
高）。
基于层压安全玻璃经验的组件系统的长久耐光线和温度稳定性。
在光伏组件玻璃中可以与PVB膜的其他功能结合使用，如根据设计特
征加入隔音PVB、彩色PVB。符合层压安全玻璃的所有安全、保险和质
量标准。对于由上面一层玻璃层和一层背覆膜组成的光伏组件来说
（例如应用于屋脊的标准薄夹层组件），已经通过材料的混用性测试
并获得证书及保证长久寿命。
3、使用层压安全玻璃的好处

光伏建筑一体化（BIPV）中的光伏组件，例如，用在玻璃幕墙、
玻璃屋顶等，通常必须满足特殊的安全要求。它们的作用就像夹层安
全玻璃一样，如一体化的复合玻璃层。只有用PFVBPVB膜封装的光伏
组件满足所有要求和国家建筑规章，包括天花板玻璃、建筑玻璃和防
脱落玻璃的应用。这特别适用于玻璃损坏之后后断裂的特性。该标准
的规格说明概述见表2；图4和图5说明抗穿透测试符合EN12543和
EN12600。

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