แผงโซลาร์เซลล์ไม่ค่อยถูกทำลายโดยดวงอาทิตย์ที่ให้พลังงาน บ่อยครั้งที่ความล้มเหลวเริ่มต้นที่ขอบ: ตะเข็บเฟรม, ฝาปิดกล่องรวมสัญญาณ, ต่อมสายเคเบิล, ตัวเซ็นเซอร์ นี่คือจุดที่วัสดุที่แตกต่างกันสองชนิดมาบรรจบกัน และจุดที่สารยึดเกาะและสารปิดผนึกถูกขอให้ทำงานที่กระจก อลูมิเนียม และแผ่นหลังโพลีเมอร์ไม่สามารถทำคนเดียวได้ การติดตั้งกลางแจ้งจะหมุนเวียนไปตามอุณหภูมิที่ผันผวนซึ่งอาจเกินกว่าหกสิบองศาเซลเซียสระหว่างกลางวันและกลางคืน ดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตโดยตรงเป็นเวลาหนึ่งทศวรรษหรือมากกว่านั้น และทนทานต่อการควบแน่นซ้ำๆ ฝนที่เกิดจากลม และในหลายภูมิภาค สเปรย์เกลือหรือมลพิษทางอุตสาหกรรม
กาวเอนกประสงค์หรือยาแนวเกรดก่อสร้างไม่เคยได้รับการออกแบบมาเพื่อรับแรงเค้นที่ออกฤทธิ์พร้อมกันและต่อเนื่องกัน นี่คือเหตุผลว่าทำไมอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์จึงมาบรรจบกันโดยใช้วัสดุประเภทที่แคบกว่า ซึ่งจัดกลุ่มไว้อย่างกว้างๆ ภายใต้ กาวซิลิโคน และ ระบบกาวยาแนวโพลีเมอร์ เป็นสูตรเฉพาะสำหรับการยึดติดทางไฟฟ้าและโครงสร้างภายนอกอาคาร บทความนี้จะพิจารณาถึงสิ่งที่แยกสารประกอบที่สร้างขึ้นตามวัตถุประสงค์เหล่านี้ออกจากสารเคลือบหลุมร่องฟันทั่วไป โดยที่จะถูกนำไปใช้ภายในชุดแผง และวิธีที่ผู้ติดตั้งและผู้ผลิตสามารถประเมินสารประกอบเหล่านี้ในทางเทคนิคมากกว่าเหตุผลทางการตลาด
กาวทั่วไปส่วนใหญ่ผลิตขึ้นเพื่อใช้ภายในอาคาร ช่วงอุณหภูมิปานกลาง และการสัมผัสความชื้นในระยะสั้น เมื่อใช้ผลิตภัณฑ์เหล่านี้กับอุปกรณ์ไฟฟ้ากลางแจ้ง รูปแบบความล้มเหลวสามรูปแบบมักจะปรากฏขึ้นภายในช่วงสิบแปดถึงสามสิบหกเดือนแรกของการบริการ:
เนื่องจากกล่องรวมสัญญาณเป็นที่เก็บไดโอดบายพาสและขั้วเอาต์พุตบวกและลบ ความชื้นที่เข้าไปที่จุดเดียวนี้อาจทำให้แผงแผงทั้งหมดเสียหายได้ ไม่ใช่แค่โมดูลเดียว นี่เป็นเหตุผลหนึ่งที่ข้อมูลจำเพาะของวัสดุกันรั่วสำหรับส่วนประกอบนี้มีแนวโน้มที่จะเข้มงวดกว่าส่วนอื่นๆ เกือบทั้งหมดของชุดประกอบ
| ปัจจัยความเครียด | การเปิดรับแสงโดยประมาณ |
|---|---|
| ช่วงอุณหภูมิ | ลบ 40 ถึงบวก 90 องศาเซลเซียส |
| การสัมผัสรังสียูวี | อายุการใช้งานการออกแบบต่อเนื่อง 20 ถึง 30 ปี |
| วงจรความชื้น | การควบแน่นในแต่ละวันในสภาพอากาศส่วนใหญ่ |
| ความเครียดทางกล | ภาระลม การขยายตัวทางความร้อน การจัดการ |
คำที่ใช้กันทั่วทั้งอุตสาหกรรมสำหรับวัสดุประเภทนี้คือ ซิลิกาเจลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ สารประกอบซิลิโคนที่อุณหภูมิห้องหรือความร้อนที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อม ปิดผนึก และฉนวนไฟฟ้าส่วนประกอบภายในโมดูลแสงอาทิตย์หรือฮาร์ดแวร์ของตู้ ต่างจากอุดรูรั่วซิลิโคนทั่วไป เนื่องจากมีการกำหนดสูตรสำหรับชุดเป้าหมายประสิทธิภาพเฉพาะที่แมปโดยตรงกับโหมดความล้มเหลวที่อธิบายไว้ข้างต้น
หลายสูตรในหมวดหมู่นี้มีจำหน่ายเป็น ซิลิโคนใส หรือ ซิลิคอนใส ผลิตภัณฑ์ ส่วนหนึ่งด้วยเหตุผลด้านความสวยงามบนตะเข็บที่มองเห็นได้ และส่วนหนึ่งเนื่องจากการบ่มที่ชัดเจนทำให้สามารถตรวจสอบความสมบูรณ์ของพันธะด้วยสายตาโดยไม่ต้องถอดชิ้นส่วน เส้นการแข็งตัวที่สะอาด ไร้ฟอง และมีสีสม่ำเสมอเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ภาคสนามที่ง่ายที่สุดว่าการใช้งานทำอย่างถูกต้องและวัสดุยังไม่เริ่มเสื่อมคุณภาพ
กล่องรวมสัญญาณเป็นจุดทางออกทางไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์ และเป็นหนึ่งในกล่องที่มีช่องโหว่ทางกลไกมากที่สุดอีกด้วย โดยทั่วไปจะติดเข้ากับแผ่นรองด้านหลังโดยใช้เม็ดยาแนวรอบขอบ และฝาจะปิดผนึกด้วยปะเก็น เม็ดบีดกาว หรือทั้งสองอย่าง สินค้าที่วางตลาดเป็น กล่องแยกชุดแผงโซลาร์เซลล์สามารถเคลือบหลุมร่องฟันซิลิโคน ได้รับการกำหนดสูตรโดยคำนึงถึงข้อต่อเฉพาะนี้ โดยคำนึงถึงข้อกำหนดสามประการที่บางครั้งเกิดความตึงเครียดระหว่างกัน ได้แก่ การยึดเกาะอย่างแน่นหนากับวัสดุโครงกล่อง การยึดเกาะที่เข้ากันได้กับแผ่นด้านหลังโดยไม่ทำให้เกิดการหลุดล่อน และความยืดหยุ่นในระยะยาว เพื่อให้การหมุนเวียนด้วยความร้อนซ้ำๆ จะไม่เปิดเส้นทางรั่วที่ตะเข็บ
| ที่ตั้ง | ความเสี่ยงหลักหากปิดผนึกไม่ดี |
|---|---|
| เส้นรอบวงแบบกล่องถึงแผ่นหลัง | การติดตามน้ำใต้กล่อง การกัดกร่อนของข้อต่อบัดกรี |
| สายปะเก็นฝา | การควบแน่นรวมตัวกันภายในตู้ |
| ต่อมเข้าสายเคเบิล | ความชื้นของเส้นเลือดฝอยซึมไปตามตัวนำ |
| ช่องปลูกไดโอด | Arcing หรือ Runaway ความร้อนภายใต้โหลด |
ข้อมูลภาคสนามที่รวบรวมจากการติดตั้งที่ใช้เวลานานแสดงให้เห็นอย่างสม่ำเสมอว่าส่วนแบ่งที่ไม่สมสัดส่วนของสายไฟที่มีประสิทธิภาพต่ำกว่าหรือล้มเหลวนั้นสามารถตรวจสอบย้อนกลับไปที่ความชื้นที่กล่องรวมสัญญาณ แทนที่จะเป็นตัวเซลล์แสงอาทิตย์เอง สิ่งนี้ทำให้การเลือกสารเคลือบหลุมร่องฟันที่ข้อต่อเดี่ยวนี้เป็นหนึ่งในการตัดสินใจที่ต้องใช้แรงงัดสูงกว่าในกระบวนการประกอบทั้งหมด
นอกเหนือจากกล่องรวมสัญญาณแล้ว การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ที่ทันสมัยยังรวมถึงส่วนประกอบขนาดเล็กจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งแต่ละชิ้นต้องใช้กลยุทธ์การปิดผนึกของตัวเอง เช่น ข้อต่อมุมของเฟรม อินเทอร์เฟซตัวยึดสำหรับติดตั้ง ตัวเชื่อมต่อแบบ MC เซ็นเซอร์ระดับสตริง และในการออกแบบบางอย่าง ไมโครอินเวอร์เตอร์แบบรวมหรือตัวเพิ่มประสิทธิภาพที่ติดตั้งโดยตรงบนโมดูล ก กาวซิลิโคนสำหรับส่วนประกอบแผงโซลาร์เซลล์ โดยทั่วไปการใช้งานจะแตกต่างจากการปิดผนึกกล่องรวมสัญญาณในขนาดเม็ดบีด ความเร็วการแข็งตัว และบางครั้งมีความหนืด เนื่องจากข้อต่อเหล่านี้มักจะมีขนาดเล็กกว่า จำนวนมากกว่า และใช้กับความเร็วของเส้นที่สูงกว่าในระหว่างการผลิต
เนื่องจากส่วนประกอบเหล่านี้ผลิตและติดตั้งตามขนาด ผู้ผลิตจึงชั่งน้ำหนักความเร็วในการรักษาและพฤติกรรมการจ่ายควบคู่ไปกับประสิทธิภาพในระยะยาว สารประกอบที่แข็งตัวช้าเกินไปอาจทำให้คอขวดในสายการผลิตได้ ส่วนที่ลอกออกเร็วเกินไปอาจทำให้เกิดปัญหาการยึดเกาะได้หากพื้นผิวทั้งสองไม่ได้เชื่อมต่อกันภายในหน้าต่างการทำงาน
ไม่ใช่ทุกผลิตภัณฑ์ซิลิโคนที่จำหน่ายเป็นน้ำยาซีลภายนอกอาคารจะเหมาะกับงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ตารางด้านล่างเปรียบเทียบหมวดหมู่กว้างๆ ที่มักพิจารณาสำหรับการประกอบและบำรุงรักษาพลังงานแสงอาทิตย์ โดยไม่ต้องอ้างอิงถึงแบรนด์หรือผู้ผลิตรายใดโดยเฉพาะ
| หมวดซีลแลนท์ | ต้านทานรังสียูวี | ฉนวนไฟฟ้า | การใช้งานทั่วไปในการประกอบ PV |
|---|---|---|---|
| ซิลิโคนก่อสร้างทั่วไป | ปานกลาง | ไม่ได้รับการจัดอันดับ | ไม่แนะนำสำหรับกล่องรวมสัญญาณหรือขั้วต่อ |
| ซิลิโคนเกรด PV แข็งตัวเป็นกลาง | สูง | พิกัดสำหรับวงจรไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันต่ำ | กล่องรวมสัญญาณ ตะเข็บเฟรม เรือนขั้วต่อ |
| ซิลิโคนสำหรับปลูกสองส่วน | สูง | สูง, full encapsulation | โพรงไดโอด วงจรเซ็นเซอร์ ตัวเชื่อมต่อทดแทน |
| อะซิติกเคียวซิลิโคนทั่วไป | ปานกลาง to low | ไม่ได้รับการจัดอันดับ | หลีกเลี่ยงการสัมผัสใกล้โลหะเนื่องจากผลพลอยได้จากการรักษาที่มีฤทธิ์กัดกร่อน |
ความแตกต่างระหว่างเคมีที่รักษาแบบเป็นกลางและเคมีแบบรักษาแบบอะซิติกนั้นคุ้มค่าที่จะเน้นย้ำด้วยตัวมันเอง ซิลิโคนที่บ่มด้วยอะซิติกจะปล่อยผลพลอยได้ในระหว่างการบ่มซึ่งสามารถกัดกร่อนเล็กน้อยกับโลหะบางชนิดได้ ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์ใกล้กับขั้วทองแดง ข้อต่อบัดกรี หรือขั้วต่อแบบชุบ นี่เป็นหนึ่งในตัวกรองที่ชัดเจนและไม่สามารถต่อรองได้เมื่อทำการคัดกรอง ซิลิโคนพลังงานทดแทน ผลิตภัณฑ์สำหรับใช้งานทุกที่ใกล้กับหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าที่มีกระแสไฟฟ้า
แม้แต่น้ำยาเคลือบหลุมร่องฟันที่มีสูตรอย่างดีก็ยังมีประสิทธิภาพต่ำกว่าหากใช้ไม่ถูกต้อง ลำดับด้านล่างนี้สะท้อนถึงแนวปฏิบัติทั่วไปในสายการประกอบโมดูลและทีมงานติดตั้งภาคสนามสำหรับทั้งคู่ กาวติดกล่องแยกพลังงานแสงอาทิตย์ และ a general น้ำยาซีลโมดูล PV ใบสมัคร
ผนึกจะแข็งแกร่งพอๆ กับนิ้วที่อ่อนแอที่สุดเท่านั้น รูปทรงของเม็ดบีดที่สม่ำเสมอและการเตรียมซับสเตรตที่สะอาดมักมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพในระยะยาวมากกว่าความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างสูตรยาแนวสองสูตรที่เทียบเคียงกันได้
เนื่องจากความล้มเหลวในการปิดผนึกในภาคสนามมีราคาแพงในการวินิจฉัยและมีราคาแพงกว่าในการแก้ไขอาร์เรย์ที่ติดตั้งไว้ การควบคุมคุณภาพของวัสดุเหล่านี้จึงมีแนวโน้มที่จะมุ่งเน้นไปที่การเร่งอายุมากกว่าการพึ่งพาการตรวจสอบการยึดเกาะในระยะสั้นเท่านั้น
การหมุนเวียนด้วยความร้อนจะย้ายตัวอย่างที่ถูกพันธะระหว่างอุณหภูมิสุดขั้วซ้ำๆ เพื่อแสดงการแตกร้าวเมื่อยล้าซึ่งอาจต้องใช้เวลาหลายปีจึงจะปรากฏภายใต้สภาพกลางแจ้งปกติ การสัมผัสกับความร้อนชื้นซึ่งมักใช้เวลานานหลายร้อยชั่วโมงที่อุณหภูมิและความชื้นสูง ใช้เพื่อตรวจสอบว่าการยึดเกาะทนได้ภายใต้แรงดันความชื้นที่ยั่งยืนมากกว่าการสัมผัสเป็นเวลาสั้นๆ หรือไม่ การทดสอบความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกช่วยยืนยันว่าวัสดุที่บ่มแล้วยังคงทำหน้าที่เป็นฉนวนไฟฟ้าหลังจากหมดอายุ ซึ่งเกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับสารเคลือบหลุมร่องฟันที่ใช้ใกล้กับช่องไดโอดหรือขั้วต่อที่มีกระแสไฟฟ้า
สำหรับผู้ติดตั้งและทีมจัดซื้อที่ไม่สามารถเข้าถึงห้องปฏิบัติการภายในองค์กร การขอรายงานผลการทดสอบที่ครอบคลุมหมวดหมู่เหล่านี้ พร้อมด้วยเอกสารข้อมูลที่ชัดเจนซึ่งระบุเวลาในการรักษา เวลาทำงาน และช่วงอุณหภูมิในการให้บริการ ถือเป็นเกณฑ์ขั้นต่ำที่เหมาะสมก่อนที่จะระบุผลิตภัณฑ์สำหรับโครงการเชิงพาณิชย์
ต้นทุนวัสดุกันรั่วเป็นเพียงเศษเสี้ยวเล็กน้อยของต้นทุนโมดูลหรือการติดตั้งทั้งหมด แต่การเลือกวัสดุกันซึมที่ไม่ดีอาจทำให้เกิดส่วนแบ่งการเรียกร้องการรับประกันและการพลิกคว่ำของรถบรรทุกตลอดอายุการใช้งานของระบบอย่างไม่สมส่วน วิธีที่เป็นประโยชน์ในการกำหนดกรอบการแลกเปลี่ยนนี้คือการเปรียบเทียบต้นทุนวัสดุที่เพิ่มขึ้นของวัสดุกันซึมที่ได้รับการจัดอันดับอย่างเหมาะสมกับค่าแรงและต้นทุนการหยุดทำงานของการซ่อมแซมภาคสนามเดี่ยว
| ปัจจัยด้านต้นทุน | สารเคลือบหลุมร่องฟันที่มีขนาดเล็กหรือไม่ถูกต้อง | น้ำยาซีลที่ระบุอย่างถูกต้อง |
|---|---|---|
| ต้นทุนวัสดุต่อโมดูล | ล่าง | สูงขึ้นเล็กน้อย |
| อัตราความล้มเหลวของสนาม | สูงer, especially after year 2 to 3 | ล่าง, aligned with module warranty period |
| แรงงานซ่อมแซม | สำคัญมักต้องมีการเข้าถึงไซต์ | อายุการใช้งานเกินพิกัดน้อยที่สุด |
| การเปิดเผยการรับประกัน | สูงer | ล่าง |
เนื่องจากขณะนี้การรับประกันโมดูลส่วนใหญ่ขยายออกไปเป็นยี่สิบห้าปีหรือนานกว่านั้น สารเคลือบหลุมร่องฟันจึงควรได้รับการคาดหวังอย่างสมเหตุสมผลว่าจะยังคงใช้งานได้ในระยะเวลาการให้บริการที่เทียบเคียงกันได้ แม้ว่าจะไม่ได้รับการตรวจสอบบ่อยเท่ากับส่วนประกอบทางไฟฟ้าที่ปกป้องก็ตาม
สารเคลือบหลุมร่องฟันซิลิโคนทั่วไปได้รับการกำหนดสูตรสำหรับการก่อสร้างในวงกว้างหรือใช้ในบ้าน ในขณะที่ผลิตภัณฑ์เกรดพลังงานแสงอาทิตย์ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมโดยคำนึงถึงการผสมผสานเฉพาะของการสัมผัสรังสียูวีเป็นเวลานาน การแกว่งของอุณหภูมิในวงกว้าง และความใกล้ชิดกับวงจรไฟฟ้าที่มีกระแสไฟฟ้าที่พบในโมดูลแสงอาทิตย์
ในหลายกรณี สามารถใช้ซิลิโคนเกรด PV ที่แข็งตัวเป็นกลางได้ทั่วทั้งทั้งสองพื้นที่ แต่การปิดผนึกกล่องรวมสัญญาณใกล้กับขั้วต่อที่มีไฟฟ้ามักต้องการผลิตภัณฑ์ที่มีพิกัดฉนวนไฟฟ้าที่ได้รับการยืนยัน ในขณะที่การปิดผนึกเฟรมจะให้น้ำหนักในการยึดเกาะและความทนทานต่อสภาพอากาศมากกว่า
ซิลิโคนที่บ่มด้วยอะซิติกจะปล่อยผลพลอยได้ในระหว่างการบ่มซึ่งสามารถกัดกร่อนเล็กน้อยกับโลหะบางชนิดได้ ดังนั้นโดยทั่วไปแล้วสูตรที่แข็งตัวเป็นกลางจึงนิยมใช้ใกล้กับขั้วต่อทองแดง ข้อต่อบัดกรี หรือขั้วต่อแบบชุบ
โดยทั่วไปแล้ว กาวยาแนวที่ระบุและใช้อย่างถูกต้องนั้นคาดว่าจะยังคงใช้งานได้ตลอดอายุการใช้งานซึ่งเทียบได้กับระยะเวลาการรับประกันโมดูล ซึ่งมักจะอยู่ที่ยี่สิบห้าปีขึ้นไป โดยถือว่าการเตรียมพื้นผิวและการใช้งานถูกต้อง
ความล้มเหลวส่วนใหญ่ย้อนกลับไปที่ข้อผิดพลาดในการใช้งานมากกว่าตัววัสดุเอง รวมถึงการทำความสะอาดพื้นผิวที่ไม่เพียงพอ การใช้เม็ดบีดไม่ต่อเนื่อง หรือการประกอบชิ้นส่วนหลังจากที่สารเคลือบหลุมร่องฟันเริ่มลอกออกแล้ว
โดยทั่วไปจะใช้ซิลิโคนใสเนื่องจากช่วยให้สามารถตรวจสอบเส้นพันธะด้วยสายตาได้โดยไม่ต้องถอดชิ้นส่วน แต่การตัดสินใจควรขึ้นอยู่กับข้อมูลการยึดเกาะ ความต้านทานรังสียูวี และฉนวนไฟฟ้าเป็นหลัก แทนที่จะพิจารณาจากรูปลักษณ์เพียงอย่างเดียว