太阳能板创新通过团队协作进入太阳能板安装领域。屋顶上的安装人员得到了工厂中工匠的支持,这些工匠负责组装太阳能板和安装系统。而这些工匠又得到了实验室中科学家和工程师的支持,他们研发胶粘剂、密封剂和涂层,简化太阳能板和安装系统的安装过程,从而提高其可靠性。
H.B. Fuller继续在开发满足工厂工匠、太阳能板安装人员、支架公司、家庭用户和商业建筑业主不断变化需求的胶粘剂、密封剂和涂层方面发挥重要作用。这些创新为安装人员提供了显著的时间节省和可靠的安装工具。我们还增强了整个过程的信心,从提高太阳能板的质量到在太阳能板安装系统中引入节省时间的创新,再到开发能够保护多层和基材多年不受损害的胶粘剂和密封剂。
最近有两项安装创新因节省时间和提高可靠性而脱颖而出:
全球太阳能光伏(PV)安装系统市场在2024年估值为445亿美元,并预计从2025年到2034年以4.4%的复合年增长率(CAGR)增长。土地使用限制的增加和更快的安装时间推动了这一增长。安装光伏安装系统通常是任何光伏安装过程的第一步(图1)。
图1. 支架安装太阳能板。
安装系统的安装需要许多重复步骤,例如通过屋顶瓦片或瓷砖钻孔,然后在安装后密封这些孔。H.B. Fuller的一项创新减少了安装人员的时间并提高了安装的可靠性,即“集成闪光”。这些支架底座在安装现场到达时已经预涂了丁基密封剂(同时也作为胶粘剂)。这些底座省去了安装人员在屋顶锚孔中填充密封剂的步骤(图2)。
图2. 集成闪光节省安装人员时间。
“密封剂的效果取决于安装人员能否重复相同的操作,”H.B. Fuller美洲清洁能源业务经理Andrew Prybylowski说道。“由于密封剂的固化取决于湿度和其他环境条件,固化速度可能会发生变化。”集成闪光消除了这些复杂性,使安装人员无需储备和携带密封剂盒,这些密封剂盒通常只使用了一部分。
集成闪光对安装人员以及太阳能板和屋顶的所有者来说都是一种胜利,这部分归功于丁基密封剂的使用。H.B. Fuller使用丁基密封剂的历史表明其能够保持橡胶状并保持弹性长达数十年。这种持续的粘性和弹性状态为安装系统因加热和冷却条件而产生的自然运动提供了“缓冲”。强风也可能导致运动——想象一下风吹过20到30英尺的太阳能板支架。
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通过与客户关于承重限制屋顶的对话,H.B. Fuller科学家设计了一种解决方案,大幅减少了安装光伏板的重量。
某些屋顶特别容易受到重量和承重限制的影响。例如覆盖工厂、仓库和购物中心的宽阔屋顶。结构工程师密切关注建筑规范,例如国际建筑规范,以设定以下限制:
这些屋顶的承重限制可能使传统太阳能板支架无法使用。对于这样的屋顶,H.B. Fuller开发了一种更轻的胶粘剂,使太阳能板能够直接永久安装在平屋顶上(图3)。Prybylowski解释道,“PVA 600BT可以与轻量模块配合使用,这些模块没有框架,因此没有相同的连接点。”这些创新使得太阳能板能够安装在这些屋顶上(表1)。
使用PVA 600BT时,胶粘剂预涂在模块背面——类似于一个大贴纸。这种轻量胶粘剂使安装人员能够放置面板而无需在屋顶上打孔。这是解决承重限制问题的一种创新且耐用的解决方案。“我们的一些系统在15年前安装,现在仍然运行良好,”Prybylowski说道。
图3. 针对承重限制屋顶的创新太阳能板安装。
H.B. Fuller关注太阳能板创新已有半个世纪之久。随着卫星生产在1970年代和1980年代的兴起,美国国家航空航天局(NASA)的喷气推进实验室(JPL)不得不找到一种替代昂贵硅的方法,以保护发射到太空恶劣环境中的脆弱光伏(PV)电池。H.B. Fuller开发了能够在最困难环境中保护和优化光伏电池的封装材料。
从那时起,我们开发了额外的高光透射解决方案和较低的水蒸气透过率技术,并继续改进封装材料配方,以提高电气隔离并长期保持完整性。
如今的创新包括下一代薄膜技术,使太阳能板更薄,利用第三代钙钛矿电池有效吸收特定颜色的光。钙钛矿叠层电池——钙钛矿堆叠在硅层上——可以达到34%的效率(相比于常用的PERC电池的24%效率)。
湿气扩散是一个持续的挑战,因为太阳能电池中的湿气会导致电池更快退化并降低效率。H.B. Fuller通过创建下一代边缘密封剂(PVS-101)解决了湿气扩散的持续问题。这种特殊配方包括一种干燥剂,用于吸收湿气并管理湿度,防止水分通过密封迁移到模块的主体部分(图4)。
图4. PVS-101边缘密封剂
太阳能板技术不断发展。支持它的光伏板安装系统技术也在不断进步。精明的安装人员知道,客户关系取决于为每次安装带来最先进的技术和最快的流程。
如果您希望在光伏板安装技术方面保持领先,请联系我们的光伏板专家了解更多信息。我们已经帮助客户寻找效率和专用胶粘剂超过135年。