光伏组件气泡原因剖析.docx

1、光伏组件气泡原因剖析在光伏产业蓬勃发展的当下，光伏组件作为光伏发电系统的核心部件，其质量优劣直接关乎系统的发电效率与长期运行稳定性。气泡作为光伏组件生产过程中常见的缺陷之一，一直是行业内重点关注的问题。深入探究其产生原因，并寻求有效的解决办法，对于提升光伏组件质量、推动光伏产业健康发展具有极为重要的意义。一、光伏组件结构差异与气泡问题光伏组件从结构上可分为单玻和双玻两种类型。单玻组件背面使用背板材料，而双玻组件背面则采用玻璃。这种结构上的差异，使得双玻组件在气泡问题上具有一些独特之处。由于双玻组件背面玻璃结构特性，在层压腔体内受到边缘过压和出腔冷却时，背面玻璃弯曲应力恢复，容易导致气泡产生。一

2、种情况是玻璃中间翘曲，致使残留气泡未能及时排出；另一种是开盖时上玻璃恢复形变，此时EVA处于熔融状态，气泡析出。相比之下，单玻组件不存在背面玻璃弯曲应力恢复导致气泡的问题，但单玻组件所使用的背板若放置时间过长或储存环境不佳而受潮，同样会在组件内部形成气泡。二、气泡产生的多元原因（一）原材料相关因素 胶膜受潮EVA胶膜具有吸湿性，若已裁剪的EVA胶膜放置时间过长，在湿度较大的环境中会吸收大量水分。当用于光伏组件封装,层压加热时，水分迅速汽化成水蒸气,进而形成气泡。相关研究表明，当EVA胶膜的含水率超过0.5%时，组件产生气泡的概率显著增加。例如在南方潮湿地区的光伏组件生产车间，若对EVA胶膜防潮

3、措施不到位，就频繁出现因胶膜受潮引发的气泡问题。 胶膜品质不佳部分EVA胶膜在生产过程中存在配方不合理、分子量分布不均匀等问题。一些小厂家生产的EVA胶膜，部分或完全采用国产原料，生产工艺简陋，杂质含量较高。这些杂质在层压加热时可能分解产生气体，导致气泡形成。同时，分子量过低的EVA胶膜交联程度不足，在后续层压过程中，无法有效抑制气泡的产生和迁移。 玻璃问题光伏组件所用玻璃若表面不平整，在与EVA胶膜贴合时会形成局部间隙，层压过程中空气难以完全排出，从而产生气泡。例如，玻璃生产时退火工艺不当，表面可能出现微小波浪纹，虽在毫米级尺度不明显，但足以影响胶膜与玻璃的紧密贴合。止匕外，玻璃内部可能存在

4、微小气孔或杂质，在层压高温环境下，这些气孔和杂质会释放气体，导致气泡产生。一些低质量玻璃，由于生产过程未严格检测，内部缺陷较多，用于组件封装后气泡问题频发。 背板问题单玻组件使用的太阳能背板若放置时间过长或储存环境不好，容易受潮。受潮后的背板在层压时，水分变成水蒸气，成为气泡的来源。（二）生产工艺相关因素.抽真空与压力问题抽真空时间过短，组件内的气体无法充分排出，加压时已不能将气泡赶出。而层压压力不够，EVA胶膜不能充分与电池片、玻璃等材料贴合，气体难以排出，易形成气泡。例如，当层压压力低于0.1MPa时，组件内部气泡明显增多。.温度与时间问题加热板温度不均，会使局部提前固化，导致气泡被困在未

5、充分交联的区域。层压时间过长或温度过高，EVA胶膜中的有机过氧化物分解产生氧气,形成气泡。当层压温度超过150C时，EVA胶膜交联速度过快,气泡产生概率大幅上升。对于大型光伏组件，若层压时间少于15分钟，也容易出现气泡问题。.焊接温度在电池片焊接过程中，若焊接温度过高，会使电池片表面的银浆等材料分解产生气体。这些气体在后续层压过程中难以完全排出，从而形成气泡。当焊接温度超过250时，银浆分解产生的气体量明显增加，同时过高温度还可能影响电池片的电学性能。 焊接速度焊接速度过快，会导致焊接不牢固，焊缝处可能形成微小空洞，这些空洞在层压时成为气体聚集点，产生气泡。焊接速度过慢，电池片长时间处于高温环

6、境，增加气体产生风险。（三）环境因素 车间湿度车间环境湿度对光伏组件气泡产生有显著影响。当车间湿度较高时,空气中的水分容易附着在玻璃、电池片等原材料表面。在层压过程中，这些水分受热变成水蒸气，形成气泡。一般来说，光伏组件生产车间的相对湿度应控制在40%-60%之间。在夏季高温多雨季节，若车间没有良好的除湿设备，湿度常常超过70%,此时组件产生气泡的概率大幅上升。 车间灰尘车间内灰尘较多时，在组件组装过程中，灰尘可能混入EVA胶膜与其他材料之间。这些灰尘在层压加热时，可能吸附气体,或本身含有可挥发物质，从而导致气泡产生。在一些未严格执行无尘车间标准的光伏组件生产厂，车间内灰尘较多，生产出的组件气

7、泡缺陷比例明显高于无尘车间生产的组件。（四）人员操作因素 原材料搬运与存放不当在原材料搬运过程中，操作人员若不注意，可能使EVA胶膜、玻璃等材料表面产生划痕、破损。这些缺陷部位在层压时容易形成气泡。例如，搬运玻璃时若相互碰撞，表面出现微小裂纹，后续封装过程中气泡易在裂纹处产生。另外，原材料存放不合理，如EVA胶膜长时间暴露在阳光下，会加速其老化，性能下降，增加气泡产生可能性。 组件组装过程操作不规范在组件组装过程中，操作人员若未将EVA胶膜、电池片、玻璃等材料对齐，会导致局部间隙不均匀，空气在这些间隙处积聚形成气泡。例如，电池片排列不整齐，在电池片之间形成较大间隙，层压时气体难以排出。铺设EV

8、A胶膜时，若胶膜表面有褶皱，褶皱处也容易包裹空气，层压后形成气泡。三、气泡问题的解决策略（一）原材料管理1 .EVA胶膜管理控制好每天所用EVA胶膜的数量，让每个员工清楚每天的生产任务，避免EVA胶膜裁剪后长时间放置。尽量选择质量较好的EVA胶膜,优先考虑采用优质原料、生产工艺成熟的厂家产品。2 .玻璃与背板管理:对于玻璃，严格把控进货质量，检查玻璃表面平整度和内部缺陷。对于单玻组件的背板，将分切好的太阳能背板放置烘箱内预烘烤2分钟，赶出潮气后再使用。（二）生产工艺优化1.层压工艺调整调整层压工艺参数，确保抽真空时间适量，使组件内气体充分排出。增大层压压力，可通过适当延长层压时间或再垫一层高温

9、布来实现。垫高温布使组件受热均匀，最大温差小于4。，避免局部提前固化。根据厂家提供的参数，精确确定层压总的时间，避免时间过长或温度过高。1.焊接工艺改进根据电池片类型和规格，精确调整焊接温度和速度，确保焊接质量，减少因焊接导致的气体产生。（三）环境管控保持车间环境相对湿度在40%-60%之间，安装良好的除湿设备,尤其在夏季高温多雨季节，严格控制湿度。加强车间清洁管理，严格执行无尘车间标准，减少车间内灰尘。（四）人员培训与操作规范加强对操作人员的培训，规范原材料搬运和存放操作，避免材料表面受损。在组件组装过程中，要求操作人员严格将EVA胶膜、电池片、玻璃等材料对齐，避免出现褶皱和间隙不均匀的情况

10、注重车间的6S管理，尤其是在叠层工序，尽量避免异物掉入。对于双玻组件玻璃形变导致的气泡问题，可采用加层压边框的方式解决，结合气压和层压框的高度与层压件之间的距离进行控制。目前，很多工厂已普及去边框层压工艺，有效解决了双玻组件的大部分气泡问题。综上所述，光伏组件气泡问题的产生是多因素交织的结果。只有从原材料、生产工艺、环境和人员操作等各个环节入手，严格把控质量，优化工艺参数，改善生产环境，加强人员培训与管理，才能有效减少气泡产生，提高光伏组件质量和可靠性，为光伏产业的可持续发展奠定坚实基础。伴随新能源的广泛普及，光伏作为一种清洁、可再生能源，在未来能源领域将发挥不可估量的作用。希望通过对光伏组件气泡问题的深入探讨，能为行业发展提供有益参考，推动更多人了解和应用光伏能源。