Introduzione:
La qualità del vetro solare, dei backsheet e dei materiali di incapsulamento, che sono componenti chiave della laminazione delle celle solari, influisce sull'affidabilità dei moduli solari. Qualsiasi componente di bassa qualità accelera l'invecchiamento del modulo solare. I backsheet dei pannelli solari di qualità inferiore possono comportare una riduzione delle prestazioni, un aumento dei costi di manutenzione e ulteriori costi associati alle ispezioni e alle valutazioni di laboratorio o alla sostituzione. Pertanto, assicurarsi che i pannelli solari siano dotati di backsheet di alta qualità è fondamentale per la sostenibilità a lungo termine dei moduli fotovoltaici.
Contenuto:
Cosa sono i backsheet dei pannelli solari?
Quali certificazioni sono necessarie per i backsheet dei pannelli solari?
Qual è la struttura dei backsheet dei pannelli solari?
Quali sono i diversi tipi di backsheet per pannelli solari?
Funzioni dei backsheet dei pannelli solari
Qual è il backsheet migliore per i vostri pannelli solari?
Perché il backsheet dei pannelli solari ha dei problemi?
Quali sono le tendenze del mercato per i backsheet?
Cosa sono i backsheet dei pannelli solari?
Il backsheet dei pannelli solari è lo strato più esterno di un modulo fotovoltaico e svolge molteplici funzioni cruciali. È progettato principalmente per schermare le celle fotovoltaiche e i componenti elettrici interni, fornendo anche l'isolamento elettrico.
Inoltre, il backsheet funge da robusta barriera contro le intemperie, proteggendo il modulo da elementi ambientali quali pioggia, umidità e altre condizioni avverse.
I backsheet sono solitamente disponibili in bianco, nero, bianco all'esterno e nero all'interno e in colori trasparenti (backsheet trasparenti). Il colore bianco favorisce la riflessione della luce sullo spazio tra le celle e la superficie frontale; una parte della luce viene riflessa verso la cella solare, aumentando l'utilizzo dell'energia luminosa da parte della cella solare e favorendo il miglioramento dell'efficienza di conversione fotoelettrica; i backsheet neri sono più popolari tra i clienti europei perché hanno un aspetto migliore sul tetto.
Quali certificazioni sono necessarie per i backsheet dei pannelli solari?
I backsheet dei pannelli solari devono essere sottoposti alla certificazione TUV, un ente di controllo e certificazione riconosciuto a livello internazionale. La certificazione TUV prevede principalmente test di scarica parziale per garantire che la qualità e le prestazioni del backsheet soddisfino standard e requisiti specifici.I backsheet per pannelli solari devono in genere essere sottoposti alla certificazione TUV, un ente di controllo e certificazione riconosciuto a livello internazionale. La certificazione TUV prevede principalmente test di scarica parziale per garantire che la qualità e le prestazioni del backsheet soddisfino standard e requisiti specifici. Poiché l'industria fotovoltaica è alla continua ricerca di una maggiore efficienza nella produzione di energia, alcuni backsheet solari ad alte prestazioni hanno anche una maggiore riflettanza della luce per migliorare l'efficienza di conversione fotovoltaica dei moduli solari.
Qual è la struttura del backsheet del pannello solare?
Inizialmente, i backsheet solari avevano una struttura a tre strati (PVDF/PET/PVDF). Lo strato esterno in PVDF offre un'eccellente resistenza alla corrosione ambientale, lo strato intermedio in PET garantisce l'isolamento e lo strato interno in PVDF, combinato con EVA, assicura una buona adesione. Per ridurre i costi e tenere conto dei fattori ambientali, sono state introdotte strutture backsheet prive di fluoro, come la struttura APE.
Un tipico backsheet è composto da tre strati centrali:
Strato protettivo esterno (strato resistente agli agenti atmosferici): Per una resistenza ottimale agli agenti atmosferici, il materiale dello strato esterno contiene solitamente fluoro. Il PVF e il PVDF sono noti polimeri con un'elevata resistenza agli agenti atmosferici. Alcuni produttori utilizzano anche THV, ETFE, ECTFE e PTFE rivestito.
Strato intermedio: Questo strato fornisce il supporto e deve resistere alle fluttuazioni di temperatura. Deve avere proprietà meccaniche stabili, un eccellente isolamento elettrico e una bassa permeabilità a gas e vapori. Comunemente si utilizza il PET modificato.
Strato adesivo di laminazione: I film al fluoro non modificati e il PET hanno una scarsa adesione all'EVA, quindi si utilizzano materiali al fluoro modificati o adesivi come i film in EVA, PE o PA.
Quali sono i diversi tipi di backsheet per pannelli solari?
I backsheet si dividono in tre categorie principali: bifluoropolimeri, monofluoropolimeri e non-fluoropolimeri, con molteplici varianti strutturali all'interno di ciascuna categoria.
1.Backsheet composito in film di fluoro bifacciale
A. Backsheet TPT (PVF/PET/PVF)
Il backsheet TPT, che utilizza un processo composito, è il tipo più comune di backsheet in fluoropolimero bifacciale disponibile sul mercato. Combina il film di fluoro PVF Tedlar di DuPont, proveniente dagli Stati Uniti, con uno strato intermedio di film di base in PET, uniti da un adesivo. Il materiale interno al fluoro protegge il PET dalla corrosione dei raggi UV e, grazie a un trattamento speciale e all'incapsulamento del film adesivo, ne migliora l'adesione. Il materiale esterno al fluoro protegge il retro del modulo solare dall'umidità, dal calore e dall'erosione dei raggi UV.
- Backsheet KPK (PVDF/PET/PVDF)
Rispetto al TPT, il backsheet KPK si differenzia per l'utilizzo di film in PVDF sia per lo strato interno che per quello esterno di fluoro. Questo tipo di backsheet è noto per l'elevata resistenza meccanica, l'eccellente resistenza alle radiazioni, la buona stabilità chimica e la resistenza alla corrosione da parte di acidi, alcali, forti agenti ossidanti e alogeni a temperatura ambiente. In origine, questo backsheet era indicato come backsheet KPK, realizzato con film di PVDF al fluoro del marchio Kynar di Arkema France.
- Backsheet KPF (PVDF/PET/Fluoro Skin Film)
Il backsheet KPF impiega un processo composito, laminando il film di fluoro PVDF su un lato del film di base PET mediante adesivo. Sull'altro lato, una resina di fluoro miscelata con biossido di titanio viene spalmata uniformemente sul film di base in PET mediante un processo di filmatura a colata. Dopo un processo di maturazione ad alta temperatura, questo rivestimento forma una pellicola di fluoro autoadesiva, diversa dai tradizionali rivestimenti di fluoro che tendono a staccarsi facilmente. Il film di fluoro skin soddisfa i requisiti di elevate prestazioni dei prodotti esteri a base di film di fluoro, tra cui la resistenza ai raggi UV e all'acqua, riducendo al contempo i costi.
2.Backsheet composito in film di fluoro su un solo lato
a.Backsheet di tipo TPE (PVF/PET/PE)
Il backsheet di tipo TPE (PVF/PET/PE) utilizza principalmente PE (film di poliolefina) al posto del film interno di fluoro. A causa della protezione al fluoro su un solo lato, non offre lo stesso livello di protezione della struttura TPT, rendendola meno capace di resistere ai test di invecchiamento UV a lungo termine. Tuttavia, rappresenta un'alternativa economica con costi inferiori rispetto alla struttura TPT.
b.Backsheet tipo KPE (PVDF/PET/PE)
Il backsheet di tipo KPE (PVDF/PET/PE) si affida in gran parte al PE (film di poliolefina) come sostituto del film interno di fluoro. Con la protezione al fluoro su un solo lato, le sue prestazioni protettive non sono così robuste come quelle del backsheet di tipo KPK e potrebbe faticare a sopportare test di invecchiamento UV prolungati. Tuttavia, offre una soluzione più economica rispetto alla struttura FPF.
3.Non-fluoropolimeri:
Questa categoria prevede due strati di PT e uno strato di primer o EVA, il che la rende la scelta più economica. Sebbene in passato fosse meno favorita a causa della potenziale degradazione dovuta all'esposizione prolungata ai raggi UV o all'idrolisi, i progressi nella chimica del poli-cool e nell'ingegneria della produzione hanno facilitato lo sviluppo di film di poli-cool altamente resistenti ai raggi UV.
I moduli solari IBC di Maysun Solar utilizzano un backsheet in TPE, caratterizzato da un'elevata resistenza ai raggi UV, proprietà anti-invecchiamento, bassa permeabilità all'acqua e rivestito con film PVF (Tedlar). Questa scelta è alla base del nostro impegno per una garanzia di qualità di 25 anni.
Quali sono le funzioni dei backsheet dei pannelli solari?
1. Resistenza alle sollecitazioni meccaniche:
Il backsheet svolge un ruolo fondamentale nel rafforzare l'integrità strutturale dei moduli solari. Funge da scudo protettivo contro le varie sollecitazioni meccaniche che potrebbero causare danni. Queste sollecitazioni comprendono forze come pressione, urti, vibrazioni e fattori esterni come vento, neve, caduta di oggetti o attività sismica. Senza un backsheet affidabile, le celle solari e i componenti elettrici possono essere danneggiati da queste fonti.
2.Protezione dall'ingresso di acqua e polvere:
Una delle funzioni principali del backsheet è quella di fungere da barriera contro le infiltrazioni di acqua e polvere. Le particelle di acqua e polvere possono provocare corrosione e corrosione, mettendo a rischio le celle fotovoltaiche. Il backsheet ha il compito di proteggere dai danni causati dall'umidità, tra cui la corrosione delle connessioni elettriche, il degrado dell'isolamento e il rischio di cortocircuiti. Inoltre, protegge dall'accumulo di polvere sulla superficie della cella, che può ridurre l'efficienza del sistema o addirittura causare interruzioni del funzionamento.
3. Schermo contro le radiazioni ultraviolette (UV):
I backsheet dei pannelli solari sono una difesa fondamentale contro gli effetti potenzialmente dannosi delle radiazioni UV. I raggi UV possono causare il degrado dei materiali semiconduttori all'interno delle celle solari, riducendone le prestazioni e l'efficienza. Il backsheet funge da scudo, proteggendo le celle dai raggi UV. È importante notare che con il tempo tutti i backsheet subiscono un cambiamento di colore a causa dell'esposizione ai raggi UV. Anche se un cambiamento di colore non è necessariamente segno di un backsheet difettoso, cambiamenti di colore significativi e segni di deterioramento possono giustificare un'ulteriore ispezione. "
4. Gestione dello stress da temperatura:
I backsheet svolgono anche una funzione critica nella gestione dello stress da temperatura nei moduli fotovoltaici. Le celle solari sono soggette a stress termico quando sono esposte a temperature estreme, che possono comprometterne l'efficienza. I backsheet fungono da isolanti, proteggendo il sistema da temperature estreme e attenuando lo stress termico. Inoltre, aiutano a regolare l'assorbimento del calore solare impedendo ai fotoni ad alta energia di raggiungere le celle fotovoltaiche, evitando così il surriscaldamento che può compromettere le prestazioni. Quando le temperature salgono oltre una certa soglia, l'efficienza delle celle solari diminuisce, rendendo essenziale il controllo del guadagno di calore. I backsheet svolgono un ruolo importante nel ridurre il guadagno di calore solare e nel prevenire il surriscaldamento delle celle.
5.Integrità dielettrica:
Un pannello solare funziona come un sistema elettrico isolato, che richiede l'immunità alle interferenze elettriche esterne. Il backsheet funge da schermo protettivo, impedendo la conduttività elettrica tra la cella solare e l'ambiente circostante. La rigidità dielettrica misura la capacità di un materiale di resistere al potenziale elettrico senza subire rotture o perdite di isolamento. I materiali con elevata rigidità dielettrica possono sopportare tensioni elevate senza subire guasti dielettrici. Il mantenimento dell'integrità elettrica del backsheet è fondamentale per evitare interferenze esterne con le celle solari, garantendo un funzionamento efficiente e senza interruzioni del sistema. L'utilizzo del tipo corretto di backsheet per isolare le celle solari è essenziale per ridurre al minimo il rischio di cortocircuiti e altri problemi elettrici.
Qual è il backsheet migliore per i vostri pannelli solari?
I pannelli solari sono disponibili in una moltitudine di tipi, ciascuno con esigenze specifiche per quanto riguarda la scelta del backsheet. Nella maggior parte dei casi, i normali backsheet sono sufficienti per soddisfare i requisiti dei pannelli solari PERC (Passivated Emitter Rear Cell). Tuttavia, quando si tratta di pannelli solari di tipo N o N TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact), è necessario un approccio più specializzato.
Per i pannelli solari TOPCon di tipo N e N, è fondamentale optare per un backsheet con un tasso di permeabilità all'acqua ≤0,15 grammi per metro quadrato o per un backsheet in vetro completamente impermeabile. Questa scelta deve essere accompagnata dall'uso appropriato di pellicole POE (Poliolefina Elastomero) ed EPE (Etilene Propilene Elastomero) per garantire un funzionamento sicuro e affidabile di questi pannelli solari.
I pannelli solari HJT (Heterojunction) alzano ulteriormente l'asticella in termini di requisiti di permeabilità all'acqua. I backsheet standard non sono in grado di soddisfare i severi requisiti di permeabilità all'acqua pari a zero. Di conseguenza, l'unica opzione possibile è quella di scegliere un backsheet in vetro. Maysun ha introdotto i moduli solari HJT, caratterizzati da un design a doppio vetro per soddisfare questi criteri esigenti.
Vale la pena notare che un numero limitato di pannelli solari TOPCon e HJT di tipo N opta per i backsheet PAPF (Polymer-Aluminum-Polymer Film). Tuttavia, questa scelta comporta il rischio intrinseco di perdite elettriche ed è ancora in attesa di una validazione sperimentale completa. Di conseguenza, la sua adozione diffusa rimane limitata
Perché il backsheet dei pannelli solari ha dei problemi?
1. Materiale di base inferiore:
Una delle ragioni principali del fallimento del backsheet è l'uso di materiali economici, in particolare PET a bassa stabilità, nello strato centrale. Sebbene i polimeri di PET offrano un discreto isolamento elettrico, sono molto sensibili all'umidità e alla luce del sole, il che li rende inadatti alle applicazioni esterne.
2. Misure di riduzione dei costi:
Per motivi di costo, i produttori hanno progressivamente ridotto lo spessore dello strato protettivo esterno, mentre l'anima in PET rimane vulnerabile all'umidità. Il mercato è invaso da backsheet con film esterni di fluoropolimero di spessore inferiore a 20 micron, una riduzione significativa rispetto agli oltre 40 micron precedenti. In alcuni casi, lo strato esterno "protettivo" può essere sottile fino a 10 micron, rendendo il backsheet altamente suscettibile a danni accelerati.
3. Pratiche di produzione orientate ai costi: Alcune lacune nel processo di certificazione consentono ai produttori di risparmiare sui metodi di produzione. Ciò include l'approvvigionamento di componenti della distinta base da vari fornitori e l'utilizzo di una gamma di adesivi che potrebbero non soddisfare gli standard di certificazione più recenti. Prevedibilmente, questa pratica può portare a guasti del backsheet, rendendo difficile individuare la causa esatta di ogni guasto.
Quali sono le tendenze del mercato per i backsheet?
1.Per prodotto:
Nel 2016, il TPT si è assicurato una quota di mercato superiore al 12% nel mercato solare. Nell'attuale panorama industriale, questa tecnologia rappresenta un'alternativa economicamente valida alle configurazioni TPT. Questi prodotti hanno guadagnato una trazione significativa grazie alla disponibilità di tecnologie backsheet ausiliarie efficienti ed economiche. Si prevede che i rapidi progressi tecnologici, volti a migliorare la flessibilità e l'efficienza operativa, determineranno la domanda di questi prodotti.
2.
Per spessore:
I backsheet con spessore inferiore a 100 micron sono destinati a una forte crescita, grazie ai costi ridotti del prodotto e alla loro ampia diffusione nelle applicazioni solari su piccola e grande scala. L'implementazione basata sui servizi di pubblica utilità e la continua adozione della tecnologia fotovoltaica per creare portafogli energetici sostenibili in vari settori faranno crescere il mercato dei pannelli solari Backsheet con spessori superiori a 500 micron.
3
.Per Materiale:
I fluoropolimeri contribuiscono a oltre il 50% del mercato globale dei pannelli solari Backsheet, soprattutto grazie alla loro adozione precoce e alla durata di vita prolungata. Questi prodotti offrono efficienza e proprietà isolanti superiori rispetto alle alternative non fluorurate. Tuttavia, negli ultimi anni si è assistito a un passaggio a tecnologie ausiliarie più pulite per il backsheet, in quanto i consumatori privilegiano opzioni prive di fluoro.
4.Per tecnologia:
Il mercato dei pannelli solari cristallini Backsheet è destinato a crescere di oltre il 4% entro il 2024. La maggiore diffusione delle celle cristalline e il loro impiego su larga scala hanno aumentato la domanda di materiali di supporto e isolamento. Il miglioramento dell'efficienza dei prodotti e lo sviluppo di strutture compatte dei pannelli stimoleranno l'adozione di tecnologie backsheet avanzate nei moduli fotovoltaici cristallini.
Maysun Solar offre un'ampia selezione di pannelli solari, tra cui quelli a tegola, a metà taglio, con cornice nera, con cornice nera completa e con cornice argentata. Questi pannelli solari sono realizzati con backsheet solari di eccellente qualità per proteggere i pannelli solari dalle forze esterne. Maysun Solar dispone di uffici e magazzini in tutto il mondo e ha stabilito solidi rapporti di collaborazione con installatori di fama. Il nostro processo di installazione dei pannelli solari è semplice e facile, e garantisce una produzione di energia pulita e una manutenzione continua. Se avete domande relative al fotovoltaico o volete conoscere i prezzi più recenti dei moduli, contattateci.
Riferimento: il nome di un'azienda.
Saurenergy (2018b) BACKSHEET per la selezione dei materiali giusti per moduli solari ed EVA.
Solaradvisor (2021) "Backsheet dei pannelli solari: [Tutto quello che c'è da sapere] | Solartechadvisor", Solartechadvisor, 28 novembre.
manager@vishakharenewables (2023) Che impatto ha la qualità del backsheet sui moderni moduli fotovoltaici?
Spw (2020) Come la qualità del backsheet influisce sui moderni moduli fotovoltaici.
Che cos'è il backsheet di una cella solare? Qual è la funzione del backsheet di un modulo? _Mibet New Energy (senza data). https://www.mbt-energy.cn/news/industry/2308172.html.
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