金教授小课堂|浅谈叠瓦导电胶分类和低温下的性能比较

金鹏：现任赛拉弗技术总监，拥有多年光伏技术研发与产品应用经验。在赛拉弗带领团队成立了产品研发工作组为客户设计开发研制了多个系列规格产品，多次获得知识产权专利。

叠瓦导电胶在光伏行业应用已久，导电胶的质量如何、有何优点、有何缺点？后续如何改进更能保证组件质量？本文及后续文章将借使用端对导电胶的了解，对导电胶的某些性能和应用进行数据分享，借此与行业同仁进行讨论。

本文仅对目前出现的光伏导电胶种类进行简述，及对导电胶的低温性能进行探讨。

一、简介

2015年赛拉弗率先开始研发叠瓦光伏组件，2016年赛拉弗叠瓦光伏组件率先实现量产，成为国内第一家量产叠瓦产品的组件制造商，与此同时叠瓦导电胶也伴随着叠瓦技术的进步，从开始的一胶难求到现在有几十家企业在研发，导电胶已经成为最热门的材料。

二、导电胶的分类

市场上使用的导电胶水大都是填料型，填料型导电胶水的树脂基体，常用的一般有热固性胶黏剂如环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂等胶黏剂体系。这些胶黏剂在固化后形成了导电胶水的分子骨架结构，提供了力学性能和粘接性能保障，并使导电填料粒子形成通道。目前光伏行业导电胶开发主要集中在有机硅和丙烯酸两类树脂，少数厂家在开发环氧导电胶。

导电胶水要求导电粒子本身要有良好的导电性能，粒径要在合适的范围内，能够添加到导电胶水基体中形成导电通路。导电填料可以是金、银、铜、铝、锌、铁、镍的粉末和石墨及一些导电化合物，目前光伏行业只要使用银、银铜合金作为主要填料，也出现过镍碳导电胶。

三、低温性能比较

导电胶在光伏应用中除了导电性和粘结力之外，高低温下的性能也是至关重要的。光伏组件在使用过程中会遇到各种不同的温度环境，考虑组件在大雪后会承受雪的压力，同时也承受着低温环境，在这种极端条件下叠瓦组件表现又如何呢？

1、试验方法介绍：

选取三款导电胶——A有机硅，B丙烯酸，C改性丙烯酸，制作成标准组件；测试功率和EL后放入环境试验箱降温至-40℃，冷却1h；开箱将5400Pa沙袋均匀的铺设到组件上，降温至-40，冷却1h。

表1：样本分类及实验条件

2、试验结果 

试验后在STC条件下对组件进行最大功率测试及EL测试，三种体系导电胶衰减情况见表2。

表2：样本的衰减列表

试验后EL图片：
 

有机硅

丙烯酸

改性丙烯酸

 

3、结论

从测试结果可以明显看出：有机硅体系衰减最小，丙烯酸体系可以衰减非常严重，改性丙烯酸低温下性能有较大改善。

赛拉弗叠瓦组件用导电胶替代焊带避免了4%的焊带遮挡面积，紧密叠加的电池片搭配导电效果更佳的导电胶，使得内阻较低了3%以上。目前赛拉弗叠瓦组件采用的是有机硅体系的导电胶，在低温-40℃下且承受5400Pa机械载荷后，性能表现优异，功率衰减仅为0.03%。作为全球领先的光伏组件制造商，赛拉弗研发团队长期深入研究，不断进行技术革新，为客户提供高功率、高收益、高可靠性的光伏产品。