在BIPV中薄膜发电玻璃的封装技术

许伟伟

摘要：本文主要阐述BIPV中封装工艺的变化：接线盒有普通按压卡接接线盒，变化为单体式、分体式焊接灌胶接线盒，为发电玻璃安装半隐框，不同配方下的彩色组件。

关键词：BIPV;薄膜发电玻璃;封装工艺;建筑材料;PVB

建筑光伏一体化BIPV （Building Integrated Photovoltaics） 是应用太阳能发电的一种新概念：在建筑维护结构外表面结合建筑材料形成光伏与建筑的结合，光伏发电提供电力。预计到2025年中国BIPV的市场规模将达583.1亿元，5年复合增长率达到40.39%。

目前光伏幕墙的面板材料主要有两种技术路线：一种是晶体硅材料幕墙，一种是非晶硅材料幕墙。前者的光伏组件是多晶硅或单晶硅材料，优点是光电转换效率高、安装尺寸小、生产材料和技术都较为成熟。但缺点在于幕墙透光性不好，在高温和弱光条件下表现较差。后者的弱光发电能力较强，但是转化效率低，单位面积发电量少。薄膜电池发电玻璃本身透光性较好，而且在高温和弱光条件下也能发挥作用。相比晶体硅幕墙组件外观颜色单一，薄膜电池发电玻璃能更好地与建筑物立面融为一体，不影响建筑的外观效果，也成为市场关注的新热点。

一、薄膜发电玻璃做BIPV材料，具有以下优势：

（1）薄膜发电玻璃的颜色可以通过配合和工艺进行调节，从而在节能发电的同时，满足建组设计要求、增加建筑的美观性。（2）薄膜发电玻璃的均匀透光性，是的光伏建筑具备发电的功能外兼备采光功能。（3）由于薄膜发电玻璃具有吸收漫反射光、弱光发电性强等特点，更适合安装在屋顶之外的其他建筑立面4）薄膜发电玻璃幕墙满足幕墙的三性实验要求和建筑物安全性能要求，且具备隔音、隔热等附加功能

成都双流机场彩色透光碲化镉薄膜发电玻璃

薄膜发电玻璃，作为特殊的一种光伏组件，采用PVB作为胶膜材料，经过压合工艺后，进入高压釜进行长达4H以上的处理，保证产品的质量安全。同时为了适应更高的防水要求，可选丁基胶作为边缘密封，提高防水性能。依据薄膜发电玻璃的透光性特点，结合背板玻璃的丝网印刷图案设计，可生产“照片”组件。

针对传统组件接线盒居中设计，薄膜发电玻璃BIPV组件，采用笔试接线盒或分体接线设计，薄膜发电玻璃组件的导电铜带沿组件边缘布置，减少遮挡，把接线盒安装在薄膜发电玻璃侧边或两侧，以实现接线盒与支架结合，完美隐藏合体和线缆。 单体接线盒线缆也由1000mm长度，变成分体接线盒后线缆长度300mm，节省了70%的线缆长度。

接线盒与薄膜发电玻璃采用硅胶粘结，保证粘结力的同时，把接线盒底部与发电玻璃紧密结合，搭配接线盒焊接和灌胶工艺，是组件的防护等级到达IP68，保证在发电过程中，不因水或水汽对产品及其电路安全造成影响。

二、薄膜发电玻璃，作为BIPV的材料，首先是建筑材料要求，其次才是光伏发电。我们可惜牺牲一些效率，但是必须保证安全。

做为建筑材料，首先就要解决薄膜电池发电玻璃的安装问题。双玻组件主要有夹具法（或称压块法），在组件四周用数个带有橡胶垫的夹具（或称压块）啮合固定，再将夹具固定在搭好的支架上。二是挂钩法，在组件背面玻璃上用结构密封胶粘接上铝挂钩，然后将挂钩固定到支架上。

虽然压块法和挂钩法安装简单，成本低;但是不适合BIPV的要求。第一，薄膜发电玻璃边缘没有保护，搬运安装过程中易破损，第二，两种安装方式，无法做到薄膜发电玻璃外观统一，挂钩法造成额外的遮挡，影响美观;第三，压块法的橡胶垫易脱落。

我们薄膜发电玻璃采用的是半隐框设计，就能很好的解决以上问题。在薄膜发电玻璃上，安装了1套边框，既保护了薄膜发电玻璃，又不会产出PID（电势诱导衰减）现象。边框和薄膜发电玻璃直接用胶或者胶带进行粘结。

它适用于所有可能的应用，尤其是BIPV。半隐框设计允许将薄膜发电玻璃安装在不同的支架上。薄膜发电玻璃与传统中空玻璃相结合，生产可以发电的中空玻璃。薄膜发电玻璃，既可以作为中空玻璃的前板，也可以作为后板。中空薄膜发电玻璃，为建筑物提供电力的同时，具备节能环保，密封防水，隔离降噪等功能。薄膜发电玻璃通过不同的封装技术工艺组合，产出适应不同场景的BIPV材料。这样的薄膜发电玻璃，与建筑完美结合，可以满足力学、美学、结构连接等建筑方面要求。

参考文献：

[1] 张雨军《光伏双玻组件安装结构系统》

[2]蔣勇《一种挂钩安装式双玻组件》

[3]杨伟《高端光伏幕墙已成为幕墙产业内部转型的方向》

[4] byonline 《光伏组件结构发展及白云解决方案介绍》