奇客的太陽能日誌

結構強度的關鍵材料! 太陽能板用"邊框" 在太陽能板中 ， 能提供結構安全性及支撐性的關鍵材料是?  答案是太陽能用邊框!  一般 太陽能板都一定會有邊框包覆在四周 ，主要是提供板子一定的結構強度 ， 同時與系統支架做接合用 ，為板子提供足夠的支撐作用 。為了將板子可以較好的固定 ，邊框必須包含一定強度及耐用性 ，通常使用於太陽能板的邊框都為 6系列 的鋁合金材料 。 6系列鋁合金邊框 1. 提供保護與支撐太陽能板的作用 2.由於鋁框具有導電性 ，提供太陽能板接地的作用 3.與其它材料相比 ，具有輕量 、 高強度及一定的耐腐蝕性 除了鋁合金本身的耐腐蝕性外 ，一般也會在鋁框表面進行陽極氧化處理 ，讓表面形成一層氧化鋁膜 ，進一步提升抗 腐蝕性 。以台灣來說 ，非高鹽害的地區 ，大都可以使用 。 太陽能板用邊框 (點圖可放大) 邊框的組裝 會影響太陽能板強度的另一個關鍵為邊框的組裝方式 ，邊框與板子的接合通常會使用高黏性的膠帶來做接合 ，邊框之間會使用螺絲來進行鎖附組合 。這樣的組裝方式對於一般的環境下使用沒有太大問題 ，但對於有耐風壓需求的環境就稍嫌不足 。目前高規格的太陽能板 ，在邊框的組裝上 ，會使用矽膠將邊框與板子直接黏合在一起 ， 邊框之間會使用專用的接合金屬部件進行組裝 ，提供安全 、高強度的保護及支撐性 。 相關參考:  能用20年的太陽能板! 魔鬼就在細節裡～ 太陽能板的材料！(進階篇) 延伸閱讀:  太陽能入門篇 圖片來源: https://www.kymical.com.tw/al

抗戶外老化的關鍵材料！太陽能板用“背版”  太陽能板可 靠 度是在戶外使用最重要的指標 ，可靠度的好壞與電廠投資 、個人使用有極大的相關性 ， 那麼會影響可靠度的關鍵材料是?  答案是太陽能背板!  太陽能板在戶外使用最常看到的問題有: 絕緣失效、嚴重脫層、背板破裂 ，這些都與太陽能背板息息相關 。所謂太陽能背板就是位於太陽能板的背面 ，對電池片有保護及支撐作用 ，同時讓板子具有可靠的絕緣性 、阻水性 、耐老化性 ，因此背板具有三個關鍵指標來反應這些可靠度: 耐候性 、機械強度及接著力 。 為了滿足這些關鍵特性 ，太陽能背板都為複合結構 ，通常具有三層結構 ，外層保護層需具有良好的抗環境侵蝕能力 ，中間層需具有良好的絕緣性能 、阻水性 、耐溫性 ，內層需要與封裝材有良好 接著性及耐老化性 。 太陽能背板結構圖 (點圖可放大) 目前使用上 ，外層有含氟系或強化PET系 ，中間層都為PET ，內層大都為高分子材料 ， 用來作黏著使用 。 背板受紫外光照射劑量 (kWh/m2) (點圖可放大) 表中國外研究機構測得的數據 ，從中可知不同的環境所需要的保護性考量不同 ，使用於熱帶或沙漠型的環境下 ，使用 氟系的背板具有較好的保護性 ，一般環境或平屋面型等 ，紫外光侵害不強的地方 ，則可以考慮使用PET系的背板 ，具有較高的CP值 。以台灣南部來說 ，屬於熱帶型的環境 ，建議使用 氟系的背板 。 相關參考:  能用20年的太陽能板! 魔鬼就在細節裡～ 太陽能板的材料！(進階篇) 延伸閱讀:  太陽能入門篇 資料來源:  1.研究機構: Fraunhofer 、NREL 、Atlas 、Dupont

長效發電的關鍵材料！ 太陽能板用“封裝材” 要讓太陽能電池片可以完美的存在於太陽能板中 ，同時還要確保能 長期運行使用的關鍵是 ?   答案是太陽能板專用的封裝材!  封裝材為一種保護太陽能電池片 ， 同時使前板的玻璃和太陽能板的背板接合在一起 ， 使電池片不受外界環境影響的關鍵材料 ，通常存在於電池片的上下方 。 主要特性:  柔韌兼彈性 、 高透光性 、抗 衝擊性 、耐 低溫性及必須對 金屬 、 玻璃及高分子材料有良好的接著性 。 太陽能板專用封裝材 (點圖可放大) 一般封裝材 在常溫下無黏性，在經過真空層壓封裝過程中，經過一定條件的熱壓反應後，開始熔融黏合及交聯固化，屬於熱固化型的膠膜，固化後具有透明性及彈性 。早期使用於太陽能板的封裝材有很多種類 ，但經過長期使用的考驗，現行的材料大都為 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA) 或 聚烯烴彈性體(poly- olefin elastomer,  POE ) 。 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA) EVA是以乙烯基為主鏈的材料 ，通常會加入乙酸(或稱醋酸)來進一步提升透光性， 除了兼具上述封裝材的特性外 ，價格適中 、使用簡單 為 目前普遍使用於太陽能板中的封裝材料 。缺點為 太陽能板在外界的紫外線、濕度及熱量等的作用下，EVA組成中的 醋酸被釋放出來 ，並且由於 醋酸 的產生會使電池片受到腐蝕而劣化，同時EVA本身也會分解 、 黃化而導致太陽能板的輸出功率下降 。因此挑選品質較好的EVA及太陽能板製造商就很重要。 EVA的劣化反應 (點圖可放大) EVA劣化後的現象 (點圖可放大) 聚烯烴彈性體( POE ) POE是以烯烴類材料為主結構 ，並加入三元乙丙橡膠(或稱EPDM) ， 除了兼具上述封裝材的特性外，還包含了許多優點 ，如 高體積電阻率 、 低水氣穿透率 、 超低溫使用性 、 優異的戶外耐久性 ，因此具有優良的 電氣絕緣性 、不易分解黃化 、無電池片 腐蝕效應 、 無PID效應 及戶外耐久性高等特點 。缺點為價格較高 、 製造工藝不易 。 近幾年開始 ，戶外安全使用及長效發電為大家所關注的議題 ，但因EVA及POE的缺點 ，許多材料商開始推出一種新材料 EPE ，就是將EVA/POE/EVA進行共擠生產 ，得到了一個介於EVA及POE優點之間的材料 ，目前也已有不少太陽能...

高功率的關鍵材料！太陽能板用“玻璃”  太陽能板除了由太陽能電池片供應電力外 ，還需由其它關鍵材料所組合，那麼這些材料是否就不重要呢? 不注意這些材料會有問題嗎?   答案是會的! 這些材料除了會影響發電外 ，還會影響使用性! 太陽能板五大關鍵材料分別為 前板玻璃 、 封裝材料 、 太陽能背板 、 接線盒 及 邊框 所組合 ，如圖所示 。 太陽能板結構 (點圖可放大) 圖片來源: 雲林縣再生能源 前板玻璃 玻璃是第一道保護太陽能電池片的關卡，能否持續不斷的發電，玻璃的強度是否足夠就很重要。除了抗衝擊的保護功用外 ，也兼具提升 發電效能的關鍵 ， 因此透光性就需要考慮 。目前 使用在太陽能板的玻璃為低鐵的鈉玻璃 ，因為低鐵含量才能提高透光性 ，使玻璃的透光性達到91% 。 強化玻璃的種類 (點圖可放大) 物理強化玻璃 一般的太陽能板所使用的玻璃都為物理強化或稱鋼化玻璃 ，主要是利用玻璃受熱冷卻後來達到內部應力的分布來強化 。 特點: 一般玻璃的3~5倍強度 、強化程度越高 ，破碎後顆粒越細小 ，不易傷害人體 、耐熱溫度可達200~250度 。 缺點: 能做到全強化的厚度為 2.8mm 以上 ，因此重量較高 。 一般的太陽能板使用的玻璃厚度為 3.2mm ，而1.4~2.8mm為半物理強化或半鋼化 ，至於0.2~1.4mm無法依靠物理強化來達到 ，這個厚度都是依靠化學強化 。 化學強化玻璃 主要是利用元素離子交換的方式來增加玻璃抵抗外界的能力。 特點: 與依靠內外應力平衡的物理強化玻璃不同，化學強化後的玻璃是可以進行切割、鑽孔等加工。強化能力在物理強化玻璃之上、強化厚度不受限制，因此能做到重量輕、強度高的玻璃。 缺點: 價格昂貴 ，約在物理強化玻璃的5倍之上 因為安裝場域的重量限制 ， 目前國際上的輕量化太陽能板都是以化學強化玻璃為主 ，其重量可減輕到一般太陽能板的一半以上 。其它會使用到 化學強化玻璃的地方 ，如螢幕面板 、手機的玻璃貼膜等 ，最有名的就是日本 旭硝子 (AGC)所製作的 。 摩氏硬度對照表 (點圖可放大) 抗反射層 (AR coating, ARC) 為了更進一步提升玻璃的透光性 ，太陽能板的玻璃表面會再加上一層抗光反射層 ，讓太陽光進入的量更高 ，從外觀上會發現未加上 抗反射層的玻璃會比較光亮及反光 。 特點: 加上了 抗反射層的...

新手入門 !!第一次購買太陽能板~規格書怎麼看!! 對太陽能板有興趣 ，但販售太陽能板的廠商又好多 ，到底要怎麼買才是對的呢？甚麼才是我想要的產品呢？ 答案很簡單!!  只要會看規格書就行! 每家廠商在販售太陽能板時都一定會有專屬於自己的產品規格書或是叫做datasheet ，這個通常都會放在 廠商 自家的網站的下載區裡或是在產品介紹裡可以發現 。那麼裡面的幾個重要的內容 ，以下就來介紹一下 。 電性能參數 太陽能板的外觀 (點圖可放大) 自己要買的產品長甚麼樣子總是要知道一下吧~ 太陽能板的電性能參數 (點圖可放大) 太陽能板的 電性能參數 ，這也是最重要的 ，畢竟買了太陽能板就是要發電 ，如果產生電力的能力很弱不就 得不償失了嗎 ，所以這一定要好好確認啊! 材料使用表 太陽能板的材料使用表 (點圖可放大) 這個太陽能板使用的材料種類 、數量 、等級等 參數 ，這是算 隱藏的重要資訊 ，這可是攸關這個板子本身的品質及能否真的能使用超過10年的指標 。可以參考另一篇:  能用20年的太陽能板! 魔鬼就在細節裡～ 太陽能板的材料！(進階篇)  https://gk-slowlog.blogspot.com/2023/04/blog-post_29.html 基本使用方式 太陽能板的基本使用方式  (點圖可放大) 太陽能板的基本使用方式  (點圖可放大) 再來是如何使用太陽能板的 基本使用方式 ，如果用錯了可是沒有保固的喔 。 保固條件 太陽能板的保固條件  (點圖可放大) 最後就是太陽能板的 保固條件 了 ，基本上分為產品保固和發電保證 ，差別在於一個是保產品本身的瑕疵 ，另一個是發電的能力 。會裝太陽能的很多都會是要售電或是有用電需求的使用者 ，當然要知道自己買的板子能有效的使用時間啦 。以圖為例: 假設原本有405瓦的發電能力 ，用25年後還會剩下多少呢？答案是405×84.8% 。 相關參考: 1. 高功率的關鍵材料！太陽能板用“玻璃” (入門篇) 2.長效發電的關鍵材料！ 太陽能板用“封裝材” (入門篇) 延伸閱讀: 太陽能入門篇 資料來源:https://www.longi.com/tw/

能用20年的太陽能板!  魔鬼就在細節裡～ 太陽能板的材料！ 相信各位在購買太陽能板時一定都是看板子的功率是多少 ，通常廠商也是這樣推薦或是說這片板子的轉換效率有多高 ，但很少人會一併確認使用的材料是甚 麼 ? 難道 說使用的材料也會有影響嗎?  答案是會的!!  好的材料能有效保持高效能的輸出阿!! 目前大宗會購買太陽能板的人多半都是有售電需求，當然也會有自發自用或是DIY組裝的玩家。相信不論是何種需求，各位一定不希望買到了高功率的板子，但使用不了多久就損壞、不發電或是不合用，造成使用上的不便，結果只有一開始高興後面卻有一堆爛攤子要收拾。這邊簡單分享一下目前主流的太陽能板使用的材料，讓日後購買時可以稍微知道買到的東西是否是合自己使用 。 矽晶型太陽能板結構 圖片來源: 雲林縣再生能源 首先先說明太陽能板的基本結構 ，如圖所示 。基本上太陽能板靠太陽能電池吸收太陽光來發電 ，上下各靠著軟性的封裝材料來保護 。 在照射到 太陽光的那一面 ，一般稱為前板(如圖中的玻璃) ，另一面照射不到 太陽光的 為背板 ，再來為貼附在背板上的接線盒 ，四周則使用邊框作保護 、 搬運及安裝 。 太陽能板的材料表 (可點選放大) 表中分享了目前太陽能板中，各結構所使用的材料。主流材料代表著目前買到的太陽能板大都使用這些材料，基本上算相對安全，畢竟都是大家在用的材料嘛! 如果不是很了解這些材料也沒關係，只要把所購買的太陽能板的規格書拿出來對照就好。但如果是要 經營電廠 或是有 售電 需求的，會建議使用推薦的材料，畢竟這是20年的生意，當然是要選好一點。接下來稍微細說一下這些推薦材料的原因，如果覺得太複雜的可以直接跳過，或是直接照表購買也行。 前板可是第一道保護太陽能電池片的關卡，在選用上當然是強化玻璃是最好，這邊要提醒雖然都是強化玻璃，但強化能力是有差的，能做到全強化的只有玻璃厚度2.8mm以上才能做到。封裝材料則是第二道保護，主要是阻擋水氣、絕緣及抗衝擊，由於太陽能電池片很脆弱，因此需要一個軟性的材料來包覆它。 封裝技術 EVA膠膜不錯但很可惜的是本身含有醋酸，長時間使用後會有醋酸跑出來腐蝕太陽能電池片，同時也會造成發黃降低吸收太陽光的能力，說到這想當然就會造成發電能力的大幅下降，但如果使用POE膠膜就不會有這個問題。既然這樣一定會有疑問為甚麼不要都用POE...