【摘 要】
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在实现“双碳”目标的引领下,可再生能源的利用受到广泛关注,光伏产业也迎来了更好的发展契机。虽然一些性能优良的光伏组件已被广泛应用,但在实际使用过程中,由于电势诱导衰减（PID）效应的影响,光伏组件面临短时间内功率大幅衰减甚至失效的问题。封装胶膜作为光伏组件的重要组成部分,其改性研究对于提升光伏组件的抗PID性能起着至关重要的作用。其中,EVA封装胶膜目前在市场上占据主导地位,本论文针对EVA封装胶
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在实现“双碳”目标的引领下,可再生能源的利用受到广泛关注,光伏产业也迎来了更好的发展契机。虽然一些性能优良的光伏组件已被广泛应用,但在实际使用过程中,由于电势诱导衰减（PID）效应的影响,光伏组件面临短时间内功率大幅衰减甚至失效的问题。封装胶膜作为光伏组件的重要组成部分,其改性研究对于提升光伏组件的抗PID性能起着至关重要的作用。其中,EVA封装胶膜目前在市场上占据主导地位,本论文针对EVA封装胶膜的改性开展一系列研究工作,制备出具有良好抗PID性能EVA封装胶膜,研究结果对于提升光伏组件的抗PID性能具有一定的理论意义和实际应用价值。采用溶液浇铸法,以EVA树脂为基料,甲苯为溶剂,制备未改性的EVA封装胶膜。通过单因素实验考察了交联剂、助交联剂、硅烷偶联剂以及紫外光吸收剂对EVA封装胶膜体积电阻率和交联度的影响,优化了助剂的种类和含量,并得到EVA封装胶膜制备的标准配方。优化得到的标准配方为（相对EVA树脂的质量百分比为）:2,5-二甲基-2,5-双（过氧化叔丁基）己烷4%、异氰尿酸三烯丙酯0.4%、乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷0.15%和二苯甲酮0.10%。该条件下制备的EVA封装胶膜,其体积电阻率可达到1.08×1015Ω?cm。在标准配方的基础上添加甲基丙烯酸异冰片酯（IBOMA）、甲基丙烯酸乙酯（EMA）、和甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）等有机助剂,优化改性配方以期提高EVA封装胶膜的体积电阻率,进而提高封装胶膜的抗PID性能。其中,HEMA的添加可以将EVA封装胶膜的体积电阻率提升至5.30×1015Ω?cm;SEM结果显示助剂分散情况也有所提升;由热重分析可知改性后EVA封装胶膜初始失重温度提高了40°C,失重速率和失重比例下降,说明改性提高了EVA封装胶膜的热稳定性;老化前后红外谱图对比显示,HEMA改性抑制了EVA封装胶膜老化过程中乙酸的生成,有利于提升EVA封装胶膜的抗PID性能。在标准配方的基础上添加氢氧化镁和磷酸锆等无机助剂,并进行了改性条件的优化。磷酸锆的改性使得EVA封装胶膜的体积电阻率提升至9.23×1015Ω?cm;;热重曲线分析表明磷酸锆改性后的封装胶膜初始失重温度提升了60°C,失重速率和失重比例也进一步下降;老化前后的红外谱图对比表明磷酸锆的添加抑制了乙酸的生成并且吸附化合了部分醋酸根,说明磷酸锆的改性提升了EVA封装胶膜的热稳定性和粘结性能,有利于提升EVA封装胶膜的抗PID性能。
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