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故事

可持续聚氨酯复合材料:光伏组件边框新突破

由科思创与合作伙伴共同研发的聚氨酯复合材料边框,为太阳能光伏组件的边框材料选择提供了全新的解决方案。聚氨酯拉挤复合材料结合水性聚氨酯涂料的整体解决方案,让光伏组件制造厂商,在铝合金边框之外,拥有了全新的材料选择。

寻找创新的太阳能光伏组件边框材料

在实现循环经济的进程中,太阳能作为可再生能源,在当下及未来的能源构成中扮演着重要的角色。边框是太阳能光伏组件的重要组成部分,起到固定及密封太阳能电池组件和背板,增强组件强度,便于运输以及安装的作用,其性能对电池组件的安装和使用寿命有直接影响。
 
一直以来,绝大部分光伏组件的边框材料都采用铝合金型材。随着光伏产业的飞速发展,光伏行业用铝量亦随之逐年攀升。铝合金型材的上游材料是电解铝,而电解铝的生产过程需要消耗大量电力,造成大量碳排放。根据中国生态网资料,以2020年为例,按照生产一吨电解铝约需消耗13500kWh电能进行测算,行业总耗电约为5012亿kWh。仅仅是电解铝这一产业的用电量就占当年我国全社会用电量的6.67%。
 
随着中国“3060双碳目标”的推行,在国家宏观调控下,电解铝行业新增产能投放难度加大。在需求快速增长和产能提升受限的双重因素下,光伏组件制造商一直在寻找性能更好而且成本具有竞争力的材料,以替代铝合金。不仅为了控制材料成本,也为了减少将太阳能转化为可持续能源这一过程中需要用到的高能耗材料。

聚氨酯复合材料边框:优秀的材料性能

科思创与合作伙伴共同开发的聚氨酯复合材料边框,拥有优秀的材料性能。同时,作为一种非金属材料解决方案,聚氨酯复合材料边框还拥有金属边框所不具备的的优势,可以为光伏组件制造商降本增效。
 
聚氨酯复合材料力学性能优异,其轴向拉伸强度达到了传统铝合金材料的7倍以上。同时,其还具有很强的耐盐雾和耐化学腐蚀性能。这些性能是取得认证的重要测试项目。采用科思创聚氨酯复合材料边框封装的组件,通过了IEC 61701:201光伏组件盐雾腐蚀实验和IEC 62716:2013氨腐蚀试验。对于安装在高湿地区(例如,沿海和海上电场)的太阳能组件来说,耐腐蚀性能尤为重要,是确保长久户外运行的关键。
聚氨酯复合材料太阳能边框

非金属边框是替代铝合金边框的理想材料

科思创聚氨酯复合材料的体积电阻率可达1×1014Ω·cm,光伏组件采用非金属边框封装后,大大降低了形成漏电回路的可能性,有助于减少PID电势诱导衰减现象的产生。PID效应的危害使得电池组件的功率衰减,减少发电量。因此,减少PID现象可以提高电池板的发电效率。

水性聚氨酯涂层为边框保驾护航

为保护长年累月暴露在室外的光伏组件边框,科思创开发了双组分水性聚氨酯涂层解决方案。配方主要成分为Bayhydrol A和Bayhydur系列产品。与传统的溶剂型涂料相比,全新解决方案降低了将近90%的VOC。同时,该涂层与作为基材的聚氨酯复合材料有极好的附着性能,耐磨性和耐候性表现都很优秀, 因此能耐久使用,还能节约再次涂装的费用。全新的涂层解决方案在喷涂后速干成膜,实现快速高效生产。

聚氨酯复合材料边框光伏组件已获得TÜV莱茵认证

装配有科思创聚氨酯复合材料边框的光伏组件已于2021年通过了行业权威的TÜV莱茵认证, 证明这一新材料可以满足光伏行业的严格要求,为行业带来了性能优异的低碳解决方案。
 
聚氨酯复合材料边框与聚氨酯涂层联合解决方案是科思创在不断增长的可再生能源行业开拓的新领域。我们愿与产业链合作伙伴一起,共同推动可再生能源行业的技术进步,为循环经济助力!
安装案例:科思创亚太研发中心屋顶

拜多® Pultrusion用于太阳能边框的优势

  • 优秀的材料性能: 力学性能优异, 耐盐雾和耐化学腐蚀性能好
  • 非金属边框: 减少PID现象, 提高光伏组件的发电效率
  • 配合水性聚氨酯涂层: 耐候性好, 与聚氨酯复合材料基材附着性能好, 低VOC
  • 权威认证: 装配有聚氨酯复合材料边框的光伏组件获得TÜV莱茵认证

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