胶带和硅胶在光伏组件制造业中的对比

胶带和硅胶在光伏组件制造业中的对比

 目前，针对光伏组件的边框密封，生产商主要重点是在确保组件质量的基础上，追求更高的生产速度和效率。圣戈班太阳能可再生能源市场部经理Geoffrey King讨论了边框胶带、硅胶以及新一代技术革命性组件封框方案的优缺点。

1．在组件封框生产过程中主要面临哪些挑战？

 光伏组件生产商在封框过程中目前面临很多挑战，但是，最主要的障碍依然是如何提高生产效率和产能。解决这个问题的方案之一就是选择正确的封框材料。在确保高质量组件的前提下，追求更快速的封框方案。

封框方案的主要两个选择是胶带和硅胶。他们每有各的优点。胶带可以实现及时搬运的快速粘结；对于硅胶，则需要在搬运前有一个等待的固化时间。在这期间，如果组件被移动太早可能会导致粘结点遭到破坏。另外，硅胶封框存在溢流问题。溢出的硅胶粘结在组件边缘的前板和背板上，额外增加了清洁硅胶的劳动力和组件的周转时间。胶带相对简单，胶带一般采用寿命持久的柔性弹性体泡棉作为基材，结合高强度的丙烯酸胶粘体系。这样既满足粘结强度的要求，又不需要固化时间，避免了组件生产过程的延缓。

 2．不同粘结体系对组件性能有什么影响？

 不论是硅胶还是胶带都可以保证20年以上的寿命，这完全满足了组件20到25年的寿命要求。但是生产过程中的失误可能会影响组件的寿命、工作效率。比如，如果溢出的硅胶不能够清洁干净，就会影响组件对阳光的吸收，减少电池的转换效率。另外，如果组件在硅胶完全固化前被移动，遭到破坏的粘结点就会成为整个组件最薄弱的地方，影响整个组件的性能。

 避免失误的最好生产方案就是根据自己的工艺条件选择粘结方案。而封框工艺最好与生产线速度相匹配才可保证组件质量。

3．在选择封框方案时，生产商应该考虑的因素有哪些？

在选择封框方案时，生产商必须考虑生产线的自动化程度。如果原来的生产线需要大量人工，那么，胶带是最好的选择。胶带的快速、清洁、立刻粘结性能可以使组件封装完毕后立刻流转。

 与此同时，那些自动化程度较高的生产线更适用于用泵输送液体的方案，通常液体硅胶是一种普遍选择。然而，作为一种传统的组件封装粘结剂，硅胶所带来的生产瓶颈越来越突出。首先，硅胶需要固化时间。封装完毕的组件不可以立刻从生产线上运输走，组件在可搬运前必须停滞不动。这种工艺就需要更多的厂房去堆放额外的组件，增加了仓储成本。

 其次，在封装过程中硅胶容易溢流，粘结在组件的表面。这就必须进行额外的清洗，既增加了成本（清洗剂），又减缓了生产进程，还造成硅胶的浪费。

 综上所述，生产商必须清楚这些问题是否影响他们的生产，造成生产瓶颈。如果想保持竞争力，就必须改变这些问题，加速生产，避免浪费，减少成本。

 4．有哪些新的技术可以帮助生产商解决这些问题？

 圣戈班太阳能部门最新研发的SolarBond^™ InFrame，是一款综合了胶带和硅胶的优点的新型封框方案。在加热的情况下可以保证液体的流动性，并且在边框与玻璃和背板接触后，能够快速确保精确度和高粘结强度。组件粘结后可以立刻流转，无需等待固化时间。

SolarBond^™ InFrame 完全适合高自动化生产。组件封框后可以立刻流转，缩短了生产周期。并且排除了浪费成本的隐患。采用硅胶时，经常存在不完全固化的现象，致使组件不合格。对于SolarBond^™ InFrame 完全不用担心这个问题。因此，生产商可以通过减少不合格组件的数量来减少成本，而且，SolarBond^™ InFrame 无需等待固化过程，这缩短生产周期和减少仓储空间，进一步降低了生产成本。

和硅胶一样，SolarBond^™ InFrame 可以提供精确的应用。然而，它帮助组件商避免溢流现象，减少了后续清洁工作。发泡材料填充铝型槽，甚至包括转角区域。这就消除了边框内水聚集的隐患。结果证明对最终产品来说，它是强度高的，寿命长久的，耐候性优异的粘结产品。

当使用了圣戈班为您提供的单片边框，SolarBond^™ InFrame 减少了边框角键或螺丝类的机械固定件的数量，只需要一个连接件就可以取代以往选择硅胶或胶带时的四个。提高生产效率，减少了其他零件的使用，进一步缩减了组件成本。

5．太阳能组件生产商属于可再生能源行业，因此组件生产商也希望提高生产的可持续性。哪一种封框方式能提供最可持续优势呢？

每一种技术都有它的优缺点。正如我前面提到，由于硅胶可以用泵输送，所以能够应用在自动化生产中，但是它的溢流有造成了材料的浪费，需要进一步的清洁工作。由于胶液溢出造成额外的清洗步骤，通常采用有机溶剂作为清洗剂，使其可持续性打了折扣。清理工作会产生新的废弃物，比如抹布，抹布往往残留硅胶而被归类为“危险废物”，处置这些废物也会增加制造商和环境的负担。

 胶带通常被认为是比较理想的，更加持续受益的选择。因为它可以根据边框设计，提前裁切好，避免浪费。但是无论胶带还是硅胶都需要四个角键的加固，减少材料的使用还是行业内OEM制造商们认为最具可持续性的路线。

SolarBond^™ InFrame 的单边框技术，这时候脱颖而出，成为确保可持续性的最佳选择。SolarBond^™ InFrame 结合了上面两种产品的优点，既可以提供迅速的粘结，可快速操作性能和尺寸的精确性，也可以减少生产线上能量和物质的浪费。在确保高质量组件的前提下（组件可以经受住环境的考验），又减少了产品的浪费，使太阳能工业进一步迈向了绿色生产。

关于Geoffrey King 先生

 Geoffrey King先生是圣戈班太阳能市场部经理，工作在美国纽约Granville。他积极参与圣戈班集团研发创新型材料、光伏太阳能（PV）组件以及应用于住宅和非住宅领域的光伏系统的设计和安装。King先生在圣戈班效力超过三十年，凭借他的市场洞察力和太阳能组件制作工艺与材料的专业知识帮助圣戈班集团一起为全球各地光伏组件制造商提供具有创新性和成本效益的解决方案。

 关于圣戈班太阳能

 圣戈班，是建筑和住宅市场的世界领导者。设计，制造及分销建筑材料，提供创新的解决方案，以满足日益增长的节能和环保的需求。圣戈班拥有近350多年的历史，不断的技术革命和商业成功，标志圣戈班集团是一个永远年轻的工业者。今天，圣戈班发挥传统住房和建筑领域的专长，与它的太阳能技术相结合。本集团的承诺，不断创新的目的是使全世界范围内每个人的生活更加舒适、经济和可持续发展。圣戈班太阳能重申集团的承诺，使太阳能成为增长和创新的新跳板。欲了解更多信息，请访问http://www.pv.saint-gobain.com。