在BIPV中薄膜發電玻璃的封裝技術

許偉偉

摘要：本文主要闡述BIPV中封裝工藝的變化：接線盒有普通按壓卡接接線盒，變化為單體式、分體式焊接灌膠接線盒，為發電玻璃安裝半隱框，不同配方下的彩色組件。

關鍵詞：BIPV;薄膜發電玻璃;封裝工藝;建筑材料;PVB

建筑光伏一體化BIPV （Building Integrated Photovoltaics） 是應用太陽能發電的一種新概念：在建筑維護結構外表面結合建筑材料形成光伏與建筑的結合，光伏發電提供電力。預計到2025年中國BIPV的市場規模將達583.1億元，5年復合增長率達到40.39%。

目前光伏幕墻的面板材料主要有兩種技術路線：一種是晶體硅材料幕墻，一種是非晶硅材料幕墻。前者的光伏組件是多晶硅或單晶硅材料，優點是光電轉換效率高、安裝尺寸小、生產材料和技術都較為成熟。但缺點在于幕墻透光性不好，在高溫和弱光條件下表現較差。后者的弱光發電能力較強，但是轉化效率低，單位面積發電量少。薄膜電池發電玻璃本身透光性較好，而且在高溫和弱光條件下也能發揮作用。相比晶體硅幕墻組件外觀顏色單一，薄膜電池發電玻璃能更好地與建筑物立面融為一體，不影響建筑的外觀效果，也成為市場關注的新熱點。

一、薄膜發電玻璃做BIPV材料，具有以下優勢：

（1）薄膜發電玻璃的顏色可以通過配合和工藝進行調節，從而在節能發電的同時，滿足建組設計要求、增加建筑的美觀性。（2）薄膜發電玻璃的均勻透光性，是的光伏建筑具備發電的功能外兼備采光功能。（3）由于薄膜發電玻璃具有吸收漫反射光、弱光發電性強等特點，更適合安裝在屋頂之外的其他建筑立面4）薄膜發電玻璃幕墻滿足幕墻的三性實驗要求和建筑物安全性能要求，且具備隔音、隔熱等附加功能

成都雙流機場彩色透光碲化鎘薄膜發電玻璃

薄膜發電玻璃，作為特殊的一種光伏組件，采用PVB作為膠膜材料，經過壓合工藝后，進入高壓釜進行長達4H以上的處理，保證產品的質量安全。同時為了適應更高的防水要求，可選丁基膠作為邊緣密封，提高防水性能。依據薄膜發電玻璃的透光性特點，結合背板玻璃的絲網印刷圖案設計，可生產“照片”組件。

針對傳統組件接線盒居中設計，薄膜發電玻璃BIPV組件，采用筆試接線盒或分體接線設計，薄膜發電玻璃組件的導電銅帶沿組件邊緣布置，減少遮擋，把接線盒安裝在薄膜發電玻璃側邊或兩側，以實現接線盒與支架結合，完美隱藏合體和線纜。 單體接線盒線纜也由1000mm長度，變成分體接線盒后線纜長度300mm，節省了70%的線纜長度。

接線盒與薄膜發電玻璃采用硅膠粘結，保證粘結力的同時，把接線盒底部與發電玻璃緊密結合，搭配接線盒焊接和灌膠工藝，是組件的防護等級到達IP68，保證在發電過程中，不因水或水汽對產品及其電路安全造成影響。

二、薄膜發電玻璃，作為BIPV的材料，首先是建筑材料要求，其次才是光伏發電。我們可惜犧牲一些效率，但是必須保證安全。

做為建筑材料，首先就要解決薄膜電池發電玻璃的安裝問題。雙玻組件主要有夾具法（或稱壓塊法），在組件四周用數個帶有橡膠墊的夾具（或稱壓塊）嚙合固定，再將夾具固定在搭好的支架上。二是掛鉤法，在組件背面玻璃上用結構密封膠粘接上鋁掛鉤，然后將掛鉤固定到支架上。

雖然壓塊法和掛鉤法安裝簡單，成本低;但是不適合BIPV的要求。第一，薄膜發電玻璃邊緣沒有保護，搬運安裝過程中易破損，第二，兩種安裝方式，無法做到薄膜發電玻璃外觀統一，掛鉤法造成額外的遮擋，影響美觀;第三，壓塊法的橡膠墊易脫落。

我們薄膜發電玻璃采用的是半隱框設計，就能很好的解決以上問題。在薄膜發電玻璃上，安裝了1套邊框，既保護了薄膜發電玻璃，又不會產出PID（電勢誘導衰減）現象。邊框和薄膜發電玻璃直接用膠或者膠帶進行粘結。

它適用于所有可能的應用，尤其是BIPV。半隱框設計允許將薄膜發電玻璃安裝在不同的支架上。薄膜發電玻璃與傳統中空玻璃相結合，生產可以發電的中空玻璃。薄膜發電玻璃，既可以作為中空玻璃的前板，也可以作為后板。中空薄膜發電玻璃，為建筑物提供電力的同時，具備節能環保，密封防水，隔離降噪等功能。薄膜發電玻璃通過不同的封裝技術工藝組合，產出適應不同場景的BIPV材料。這樣的薄膜發電玻璃，與建筑完美結合，可以滿足力學、美學、結構連接等建筑方面要求。

參考文獻：

[1] 張雨軍《光伏雙玻組件安裝結構系統》

[2]蔣勇《一種掛鉤安裝式雙玻組件》

[3]楊偉《高端光伏幕墻已成為幕墻產業內部轉型的方向》

[4] byonline 《光伏組件結構發展及白云解決方案介紹》