光伏组件效率与封装材料密切相关,而前板的透光率是决定光伏电池接受辐照能多少的最关键要素。
前板用玻璃封装的组件均是采用低铁高透玻璃,为进一步提升其透光率,在玻璃空气接触面还涂装有减反镀层。轻质组件的前板采用纤维增强聚合物复合材料(FRP),是由于玻璃纤维因其高温耐久性、化学稳定性、高机械强度和低热膨胀性而成为光伏应用的有效增强材料。然而,不同于玻璃面板的是,典型的玻璃纤维增强复合材料需要同时满足光学透明度和高机械强度,而这对于光伏应用至关重要。
由于FRP复合材料的透光性与机械强度互为制约,要开发出光伏封装的前板既具有较高的透光率, 同时具有较高的机械强度性能, 就需研究前板材料从设计中到工艺的各项要素,选用适当的树脂与纤维就十分重要。卢米纳™ (Lumina™)轻质光伏透明前板经过材料选型以及大量试验,前板透光率达到与高透玻璃几乎相同的指标,从而有力推动了轻质组件的应用与发展。
要提升FRP复合材料的透光率,其核心工艺应保证纤维和基体之间高度兼容的界面,以最大限度地减少界面处的折射和光散射。典型的 FRP 是光学半透明或不透明的,试验表明通过一些添加剂来实现卢米纳™ (Lumina™)轻质光伏透明前板复合材料基体折射率改变,同时控制聚合物基体和纤维之间界面处的光散射会产生光雾即雾度,可以优化提高FRP复合材料的透光率。
卢米纳™ (Lumina™)轻质光伏透明前板在玻璃纤维的选型上,我们根据预浸和固化工艺的要求,精心设计了玻璃纤维的含量、长度和类型,以实现高光学透明度和机械性能的平衡。所选玻璃纤维的折射率(RI)范围在1.51至1.57之间。此外,我们还选用了一系列满足机械强度要求的纤维,并优化了其表面处理工艺,以促进与基体材料在预浸过程中的优化融合, 从而达到较理想的高透光率。