광전지 등급 PVB 중간막 필름이란 무엇이며 왜 중요한가요?

광전지 등급 PVB 중간막 필름이란 무엇이며 건축용 PVB와 어떻게 다릅니까?

폴리비닐부티랄(PVB) 중간막 필름은 수십 년 동안 접합안전유리에 사용되어 왔으며, 가장 유명하게는 자동차 앞유리와 건축용 유리에 사용되었습니다. 이러한 응용 분야에서 PVB의 주요 기능은 파손 후 유리 조각을 함께 유지하고 충격 에너지를 흡수하며 음향 감쇠를 제공하는 것입니다. 광전지 등급 PVB 중간층 필름은 근본적으로 다르고 더 까다로운 목적을 수행합니다. 모듈 내에서 태양전지를 캡슐화하고 보호하는 동시에 가능한 최대량의 햇빛을 활성 전지 표면에 전달하고, 수십 년간의 실외 노출 동안 광학 선명도를 유지하고, 현장에 배치된 태양광 모듈이 경험하게 될 온도, 습도 및 UV 부하의 전체 범위에서 전지 회로의 전기적 무결성을 보존해야 합니다.

표준 건축용 PVB는 기계적 성능을 위해 제작되었으며 광전송, 지속적인 태양 복사 하에서의 장기 UV 안정성 또는 광전지 모듈 구성의 특정 접착 및 습기 저항 요구 사항에 최적화되지 않았습니다. 태양광 등급 PVB는 예상 모듈 수명 25~30년 동안 IEC 61215 및 IEC 61730 모듈 인증 표준의 성능 요구 사항을 충족하도록 선택된 UV 안정제, 특수 가소제, 접착 촉진제 및 항산화 패키지를 포함하는 신중하게 설계된 제제를 갖춘 독특한 제품 카테고리입니다. 이 두 가지 재료 범주를 상호 교환 가능한 것으로 취급하는 것은 모듈 설계에서 일반적이고 비용이 많이 드는 실수입니다.

PVB 중간층 필름은 태양광 모듈 구조에서 어떤 역할을 합니까?

표준 유리-유리 또는 유리-백시트 광전지 모듈은 태양전지가 캡슐화 재료로 완전히 둘러싸인 적층 조립체입니다. 캡슐화제는 모듈 성능, 신뢰성 및 수명에 중요한 여러 동시 기능을 제공합니다. PVB를 캡슐화제로 사용하는 모듈에서 필름은 셀 스트링 위와 아래, 즉 전면 유리와 셀 사이, 셀과 후면 유리 또는 백시트 사이에 배치되어 전기 회로 주위에 연속적으로 밀봉된 환경을 만듭니다.

라미네이션 공정 중에 PVB 필름은 라미네이터에서 진공 압력 하에 가열되어 부드러워지고 셀 형상 주위로 흐르며 유리 표면과 셀 표면 모두에 접착력 있게 결합됩니다. 냉각되면서 필름은 견고하고 투명한 점탄성 매트릭스로 굳어져 셀을 기계적으로 지지하고, 셀 회로를 유리와 프레임에서 전기적으로 분리하고, 유리와 실리콘 사이의 차등적인 열팽창을 완충하고, 셀 금속화 부식, 캡슐화 층 분리, 궁극적으로 모듈의 전기적 저하를 유발할 수 있는 습기 유입에 대한 장벽을 만듭니다. PVB 필름의 품질과 사양은 모듈의 서비스 수명 동안 이러한 각 기능이 얼마나 잘 수행되는지 직접적으로 결정합니다.

광전지 등급 PVB 필름의 주요 성능 특성은 무엇입니까?

의 성능 광전지 등급 PVB 중간막 필름 모듈 캡슐화에 대한 적합성을 종합적으로 결정하는 속성 집합이 특징입니다. 각 속성에는 담당 제조업체가 게시하고 모듈 생산자가 수신 품질 관리 및 정기적인 자격 테스트를 통해 확인해야 하는 측정 가능한 사양이 있습니다.

광학 투과율

태양광 전지가 전기로 변환하는 파장 범위(결정질 실리콘의 경우 약 300~1200nm)에서 높은 광 투과율은 캡슐화 층 내의 기생 광 손실을 방지하는 데 필수적입니다. 광전지 등급 PVB 필름은 일반적으로 노화가 가속화되기 전 적층 유리 샘플에서 측정한 가시광선 스펙트럼 전반에 걸쳐 90% 이상의 초기 투과율 값을 달성합니다. 그러나 초기 투과율은 장기간 UV 노출 및 열 순환 후 투과율 유지보다 덜 중요합니다. 투과율이 92%에서 시작하지만 현장 노출 5년 후 80%로 황변되는 필름은 측정 가능하고 영구적인 전력 출력 손실을 유발합니다. 고품질 PV PVB 제제에는 지속적인 태양광 조사 하에서 폴리머 매트릭스의 발색단 형성을 방지하기 위해 특별히 선택된 HALS(장애 아민 광 안정제)와 UV 흡수제가 포함되어 있습니다.

수증기 투과율

수증기 유입은 장기적인 모듈 성능 저하의 주요 메커니즘 중 하나입니다. 습기는 태양 전지의 은 및 알루미늄 금속화를 부식시키고, 캡슐화제-유리 및 캡슐화제-셀 인터페이스에서 박리를 촉진하며, 높은 시스템 전압에서 작동하는 모듈의 PID(전위 유도 열화)를 가속화합니다. PVB는 본질적으로 업계에서 가장 널리 사용되는 대체 밀봉재인 에바보다 수증기 투과율(MVTR)이 더 높습니다. 이는 이중 유리층이 폴리머 백시트에 비해 효과적인 수분 유입 경로를 극적으로 감소시키기 때문에 PVB를 사용할 때 유리-유리 모듈 구조가 매우 선호된다는 것을 의미합니다. 유리-유리 PVB 모듈의 경우 가장자리 씰을 통해 침투하는 습기가 제한 요소이며 필름 자체의 습기 저항을 보완하려면 적절한 가장자리 씰 설계가 필수적입니다.

유리 및 셀 표면에 대한 접착 강도

PVB 필름과 전면 유리, 후면 유리 및 셀 표면 사이의 접착력은 추운 기후 설치의 -40°C 미만부터 사막 환경의 85°C 이상까지 현장 배포 모듈이 경험하는 전체 온도 범위에서 강력하고 안정적으로 유지되어야 합니다. 모듈 라미네이트 내에서 눈에 보이는 기포나 흰색 패치로 나타나는 박리 현상은 미학적으로 허용되지 않을 뿐만 아니라 실제로도 손상을 줍니다. 박리된 영역은 수분 차단 기능을 잃고 셀 출력을 감소시키는 광학 산란을 생성하기 때문입니다. 광전지 등급 PVB 필름은 접착 촉진 첨가제로 제조되었으며 제어된 접착 수준으로 사용할 수 있습니다. 이 매개변수는 강력한 구조적 결합과 일부 모듈 설계에 필요한 제어된 방출 동작 사이의 균형을 맞추기 위해 조정할 수 있습니다.

체적 저항률 및 전기 절연

봉합재는 셀 회로에서 모듈 프레임 및 장착 구조로 전류 누출을 방지하기 위해 사용 수명 내내 높은 전기 저항성을 유지해야 합니다. 수분 흡수율이 높거나 폴리머가 저하될 때 발생할 수 있는 저항력 손실은 누설 전류를 증가시키고 고전압 시스템에서 PID를 악화시키며 습한 조건에서 안전 위험을 초래합니다. 고품질 태양광 등급 PVB는 습한 조건에서 1013 Ω·cm 이상의 체적 저항률을 유지합니다. 이 사양은 IEC 61215 프로토콜에 따라 85°C / 85% 상대 습도에서 1000시간 동안 습열 테스트를 통해 검증되어야 합니다.

PVB는 EVA 및 기타 태양광 캡슐화재와 어떻게 비교됩니까?

에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 공중합 필름은 저렴하고 잘 확립된 라미네이션 공정, 결정질 실리콘 및 박막 셀 기술과의 폭넓은 호환성으로 인해 역사적으로 태양광 캡슐화재 시장을 지배해 왔습니다. 그러나 EVA에는 PVB, 폴리올레핀 엘라스토머(포), 이오노머 필름을 포함한 대체 봉지재에 대한 관심을 불러일으킨 잘 알려진 약점이 있습니다. 아래 표에는 모듈 설계자 및 조달팀과 관련된 주요 비교 특성이 요약되어 있습니다.

표준 EVA에 비해 PVB의 중요한 장점은 노화 중에 아세트산이 생성되지 않는다는 것입니다. EVA가 UV 노출 및 온도 상승으로 분해되면 가교 반전 반응의 부산물로 아세트산이 방출됩니다. 아세트산은 세포 금속화를 부식시키고 반사 방지 코팅을 저하시키며 특정 박막 세포 구조를 공격합니다. PVB는 어떤 현장 노출 조건에서도 아세트산을 생성하지 않으므로 수명이 긴 모듈 설계와 특히 산 노출에 민감한 박막 기술에 화학적으로 더 불활성인 캡슐화재입니다.

광전지 등급 PVB 중간층 필름에 가장 적합한 응용 분야는 무엇입니까?

광전지 등급 PVB 중간막 필름은 초기 재료 비용보다 모듈 수명, 광학 성능, 기계적 하중 하의 구조적 무결성 및 특정 열화 모드에 대한 저항이 우선시되는 응용 분야에서 가장 강력한 상업적 타당성을 찾습니다. 여러 애플리케이션 범주에서는 PVB 캡슐화를 통해 지속적으로 이점을 얻습니다.

• BIPV(건물 일체형 광전지)는 PVB 캡슐화에 가장 적합한 기술 중 하나입니다. BIPV 모듈은 건축용 유리 요소 및 발전 구성 요소 역할을 동시에 수행하며, 태양광 모듈의 광학적, 전기적 성능과 결합된 파손 후 파편 유지를 포함하여 적층 건축용 유리의 구조적 안전 성능을 요구합니다. PVB는 건축용 합판 유리 분야에서 수십 년에 걸친 안전 인증 역사를 갖고 있으며, 광전지 등급 제제는 이 안전 자격 증명을 BIPV 제품에 직접 전달합니다.
• 고전압 유틸리티 규모 시스템을 위한 유리-유리 양면 모듈은 PVB의 우수한 PID 저항과 아세트산 생성이 없다는 이점을 제공합니다. 이 두 가지 이점은 시스템 전압이 1000V 이상으로 증가하고 모듈 수명이 30년 이상으로 연장됨에 따라 더욱 중요해집니다.
• 간이 차고, 퍼걸러 및 건축용 캐노피용 프레임 없는 유리-유리 모듈에는 기존 알루미늄 프레임의 기계적 지지 없이 강력한 가장자리 접착력을 유지하는 밀봉재가 필요합니다. PVB는 유리 표면에 대한 높은 접착력과 기계적 견고성으로 인해 구조적으로 까다로운 설치에 매우 적합합니다.
• CdTe(카드뮴 텔루라이드) 또는 CIGS(구리 인듐 갈륨 셀레나이드) 셀 기술을 사용하는 박막 모듈 제조업체는 PVB를 선호합니다. 왜냐하면 이러한 기술은 EVA가 생성할 수 있는 아세트산에 민감하고 PVB의 화학적 불활성이 모듈 작동 수명 전반에 걸쳐 셀 표면 화학을 보호하기 때문입니다.

모듈 제조업체는 PVB 중간층 필름 공급업체를 선택할 때 무엇을 평가해야 합니까?

광전지 등급 PVB 중간막 필름을 선택하는 것은 모듈 성능, 보증 책임 및 입증된 모듈 신뢰성을 요구하는 대출 기관으로부터 프로젝트 금융을 유치할 수 있는 능력에 영향을 미치는 결정입니다. 엄격한 공급업체 평가 프로세스에서는 다음 측면을 다루어야 합니다.

• IEC 61345에 따른 1000시간 UV 노출 전후의 광투과율, IEC 61215에 따른 습열 성능, 습한 조건에서의 체적 저항률, 다양한 온도에서 유리에 대한 박리 접착력, 수증기 투과율을 다루는 완전한 기술 데이터 시트를 요청하십시오. 이러한 데이터 포인트를 제공할 수 없는 공급업체는 자격 부여 대상으로 간주되어서는 안 됩니다.
• 필름이 인증된 모듈 제조업체 중 하나 이상을 대상으로 한 성공적인 IEC 61215 및 IEC 61730 모듈 인증 테스트에 포함되었는지 확인하고 일반적인 규정 준수 주장을 수락하는 대신 특정 테스트 보고서 참조를 요청하십시오.
• 공급업체의 품질 관리 시스템, 배치 간 일관성 데이터 및 두께 공차 사양을 평가합니다. 롤 폭과 롤 길이에 따른 PVB 필름 두께 변화는 적층 균일성에 직접적인 영향을 미치며 공칭 사양의 ±5% 이내여야 합니다.
• 보관 및 취급 요구 사항을 신중하게 평가하십시오. PVB 필름은 흡습성이 있으므로 기포 없는 라미네이션 및 최종 광학 품질을 손상시키는 라미네이션 전 수분 흡수를 방지하기 위해 상대 습도 30% 미만의 제어된 습도 조건에서 보관해야 합니다.
• 적층 프로세스 최적화를 위한 공급업체의 기술 지원 능력을 고려하십시오. PVB의 적층 온도 프로필, 진공 유지 시간 및 프레스 사이클 매개변수는 EVA에 대해 설정된 것과 다르며, 숙련된 공급업체는 EVA에서 PVB 캡슐화로 전환하는 동안 응용 분야별 프로세스 지침 및 문제 해결 지원을 제공할 수 있어야 합니다.

광전지 등급 PVB 중간층 필름은 태양광 캡슐화 분야에서 명확하고 방어 가능한 위치를 차지합니다. 화학적 불활성, 구조적 안전성 성능, 광학적 품질 유지 및 유리-유리 모듈 아키텍처와의 호환성이 우선시되는 응용 분야의 경우 EVA가 비교할 수 없는 특성의 조합을 제공하며 업계가 모듈 수명 및 시스템 전압을 현재 표준이 요구하는 것보다 더 많이 추진함에 따라 점점 더 중요해질 것입니다.