光伏組件探析：PVB 和EVA 有何區(qū)別，其層壓工藝有何不同點(diǎn)？

晶體硅太陽(yáng)電池行業(yè)用的封裝粘接材料為膠粘劑。上世紀(jì)80年代前，國(guó)內(nèi)外曾試過(guò)用液態(tài)硅樹(shù)脂和聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂片（PVB），但因價(jià)格高、施工條件苛刻、物性不好而被淘汰。

80年代起國(guó)外開(kāi)始研制 EVA 膠膜，它是一種熱熔粘接膠膜， 常溫下無(wú)粘性而具抗粘連性， 經(jīng)一定條件熱壓便發(fā)生熔融粘接與交聯(lián)固化。其在太陽(yáng)能電池封裝與戶外使用上均獲得了相當(dāng)滿意的效果。

EVA（Ethylene Vinyl Acetate：乙烯-醋酸乙烯共聚物）

EVA是一種熱熔膠，即在常溫下，EVA是固體，沒(méi)有粘性，透光性差。當(dāng)把 EVA加熱到一定溫度時(shí)，EVA會(huì)熔化粘結(jié)在與它接觸的物體上。用于太陽(yáng)電池封裝的EVA是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的熱固性熱熔膠，即在加熱熔融的同時(shí)會(huì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。

當(dāng)溫度較低時(shí)，交聯(lián)反應(yīng)發(fā)生的速度很緩慢，完成固化所需要的時(shí)間較長(zhǎng)，反之需要的時(shí)間就比較短。因此要選擇適宜的層壓溫度，使 EVA在熔融中獲得流動(dòng)性，同時(shí)發(fā)生固化反應(yīng)。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，交聯(lián)度增加，EVA失去流動(dòng)性，起到封裝的作用。

• 在溫度下的表現(xiàn)為：
  熔融溫度(70-80℃)。此時(shí)EVA受熱融化，流動(dòng)性好，是抽真空的較佳時(shí)間。

• 固化溫度下。此時(shí)EVA所含交聯(lián)劑產(chǎn)生自由基，EVA分子間發(fā)生交聯(lián)，產(chǎn)生三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，流動(dòng)性變差，粘度變高。這個(gè)溫度適合對(duì)組件進(jìn)行層壓，使其結(jié)構(gòu)更緊密，與玻璃、背板的粘結(jié)度更高。

• 大于固化溫度。此時(shí)交聯(lián)劑分解出氣體，容易使組件產(chǎn)生氣泡，同時(shí)EVA交聯(lián)度下降，容易硫化變黃，產(chǎn)生收縮。

PVB（Poly vinyl butyral:聚乙烯縮丁醛）

1935 年, 美國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種可以用三明治方式夾在兩層普通玻璃之間的高分子材料—聚乙烯醇縮丁醛， 英文名稱(chēng)為POLYVINLBUTARAL， 簡(jiǎn)寫(xiě)為PVB。

它是通過(guò)高分子聚乙烯醇和丁醛縮合反應(yīng)形成的一種聚合物，在聚合物中有近23% 重量比的乙烯醇基。這種聚乙烯醇縮丁醛加上一種專(zhuān)用的增塑劑(一般為三甘醇酯類(lèi))進(jìn)行增塑，通過(guò)擠出機(jī)系統(tǒng)和精確的厚度控制形成的一種連續(xù)化的0. 38～1. 52mm 厚的膠片。

二者區(qū)別

1、應(yīng)用領(lǐng)域
EVA主要用于晶硅電池的封裝，少部分薄膜也有采用，主要起到保護(hù)電池以及將電池片與蓋板玻璃緊密貼合的作用。目前市場(chǎng)使用的產(chǎn)品以Dupont的Tedlar知名，但也有不少其他國(guó)際大廠在生產(chǎn)各種產(chǎn)品，如3M等，國(guó)內(nèi)亦有幾家能夠用于太陽(yáng)能的生產(chǎn)商，如福斯特、斯威克、海優(yōu)威等；

PVB目前主要用在薄膜電池、雙玻組件、建筑一體化（BIPV）等領(lǐng)域，生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)品型號(hào)均較少，目前以Dupont、Kuraray等為主，國(guó)內(nèi)也有個(gè)別企業(yè)正在嘗試生產(chǎn)，如鑫富藥業(yè)等。

2、層壓工藝。
PVB、EVA對(duì)溫度的要求不一樣。EVA熱塑性好，對(duì)設(shè)備要求沒(méi)有PVB高。PVB對(duì)溫度的要求較高（155℃左右），對(duì)層壓機(jī)的要求比較高。

圖注：PVB和EVA原料剪切速率-剪切粘度關(guān)系曲線對(duì)比

3、其他
PVB是建筑材料，對(duì)氣體阻隔性能非常好，而且粘結(jié)性能很好，耐候性好很多。缺點(diǎn)在于對(duì)水汽的阻隔性能太差，這對(duì)太陽(yáng)能電池而言是不可接受的。而且過(guò)于柔軟不好操作。價(jià)格也是EVA的3倍以上。

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EVA與PVB都是熱熔性膠膜，都是成熟的產(chǎn)品，各有其優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)用在不同的領(lǐng)域。晶體硅太陽(yáng)能組件的封裝的潮流是使用EVA，其性能優(yōu)良，價(jià)格實(shí)惠，是眾多組件廠商青睞的產(chǎn)品；PVB非常適合用作在雙玻組件和薄膜電池組件以及建筑一體化等領(lǐng)域，在這些領(lǐng)域，PVB的地位是無(wú)法替代的。

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