Ruban PTFE dans la fabrication de panneaux photovoltaïques : du consommable de stratification à l'isolation de 25 ans

Entrez dans n’importe quelle usine de panneaux solaires. Le laminateur fonctionne à 150°C, pressant l'encapsulant EVA entre le verre et la feuille de fond. Sans ruban PTFE, l'EVA fondu suinterait sur le plateau chauffant et le diaphragme en silicone, créant un désordre collant qui ruinerait le panneau suivant et prendrait des heures à gratter.

C'est l'utilisation évidente. Mais il y en a un moins visible : à l'intérieur du module fini, Le ruban PTFE s'enroule autour des barres omnibus là où elles passent à travers les ouvertures de la feuille arrière, empêchant ainsi les lignes de fuite haute tension. Pour les systèmes 1 500 V (standard aujourd’hui), cette isolation est un impératif de sécurité.

Aokai PTFE fournit les deux types – consommables de procédé et isolation permanente – avec des exigences nettement différentes. Voyons où va le ruban PTFE dans un module photovoltaïque et quelles propriétés sont importantes pour chaque endroit.

Où le ruban PTFE est utilisé dans la production de modules solaires

Pas une candidature, mais cinq.

Protection des bords du laminateur – Combattre l’adhésivité de l’EVA

Lors du laminage (145-165°C, 15-25 minutes), l'encapsulant EVA fond et coule. Certains se faufilent inévitablement vers les bords. S'il entre en contact avec la plaque chauffante métallique ou le diaphragme à vide en silicone, il adhère de manière permanente.

1. Comment le ruban PTFE le résout

Le ruban PTFE appliqué sur ces surfaces permet à l'EVA durci de se décoller en une seule pièce. Les opérateurs essuient le ruban avec un chiffon entre les cycles, et une seule application dure des semaines.

2. Que rechercher dans un ruban de plastification

• Substrat : PTFE renforcé de fibre de verre (0,13-0,18 mm). Le film de PTFE pur se déchire trop facilement lors du grattage de l'EVA durci.

• Adhésif : Silicone PSA uniquement. L'acrylique ramollit et suinte à 150°C, contaminant la plastifieuse.

• Retrait thermique : négligeable à la température de laminage – le ruban ne doit pas s'enrouler ni exposer les bords métalliques.

• Faible dégazage : lors du laminage sous vide, les substances volatiles provenant d'un adhésif de mauvaise qualité peuvent provoquer des bulles dans le module. Une perte de masse totale <1 % est un bon objectif.

Depuis l'usine : un fabricant de modules a signalé avoir réduit le temps d'arrêt du nettoyage de la plastifieuse de 45 minutes par équipe à 5 minutes après avoir opté pour un ruban PTFE à support en fibre de verre de qualité supérieure avec un adhésif silicone à haute réticulation. La bande coûtait plus cher au départ, mais était rentabilisée en deux semaines.

Isolation permanente des jeux de barres – Fiabilité de 25 ans requise

À l'intérieur du module fini, des barres omnibus (ruban de cuivre étamé) relient les chaînes de cellules à la boîte de jonction. Lorsqu'ils passent à travers une fente dans la feuille arrière ou se plient près du cadre en aluminium, l'espace d'isolation peut être serré. Du ruban PTFE s'enroule autour du jeu de barres à ces points.

Cette bande n'est pas un consommable . Il doit durer toute la durée de vie de la garantie du module – 25 ans ou plus – en extérieur, sous UV, cycles de température (-40 °C à +85 °C) et chaleur humide (85 °C/85 % HR).

1. Spécifications critiques pour le ruban isolant pour jeux de barres

Note de l'industrie : certains fabricants de modules à faible coût utilisent du ruban polyimide (Kapton) pour l'isolation des jeux de barres. Bien que le polyimide ait une rigidité diélectrique plus élevée, il absorbe l'humidité et peut perdre ses propriétés isolantes en cas de chaleur humide. Le PTFE reste stable. Pour les modules 1 500 V, le PTFE est de plus en plus spécifié.

Fixation et isolation des boîtes de jonction

À l’intérieur de la boîte de jonction, les queues du jeu de barres sont soudées à la diode/au bornier. Le ruban PTFE remplit deux rôles : l'isolation là où les conducteurs nus sont proches et la fixation mécanique : le fait de coller les fils vers le bas évite la fatigue due aux vibrations.

Pourquoi le retardateur de flamme est obligatoire

La boîte de jonction est une source d'inflammation potentielle en cas de court-circuit de la diode de dérivation. Le ruban PTFE doit ici avoir la classification UL94 V-0. En outre, il doit supporter la chaleur continue de la diode (généralement 85 à 90 °C) sans fluage ni perte d'adhérence.

Un film mince en PTFE (0,05-0,08 mm) fonctionne bien ici car il s'enroule étroitement autour des fils et des bornes.

Masque à souder et protection temporaire

Lors du tablage et du cordage, le flux et la soudure fondue peuvent éclabousser les cellules, provoquant des défauts esthétiques ou des microfissures. Le ruban PTFE recouvre temporairement les bords des cellules ou les zones sans soudure.

Différentes exigences – aucun vieillissement à long terme n’est nécessaire

Juste une résistance élevée à la chaleur (brève exposition à 300°C+ avec un fer à souder), une surface anti-soudure et aucun résidu après pelage. Même un adhésif acrylique peut fonctionner ici puisque l’exposition est courte et les températures sont élevées – mais le silicone est plus sûr pour toute chaleur supérieure à 200°C.

Aide-mémoire de sélection rapide

Points à retenir

Deux catégories de rubans PTFE très différentes sont utilisées par l'industrie photovoltaïque.

• Consommables process (protection du laminateur, masque de soudure) : privilégiez l'antiadhésif, la facilité de nettoyage et la résistance à la chaleur à court terme.

• Isolation interne permanente (enveloppe de jeu de barres, boîte de jonction) : exige une qualification complète CEI 61215 – chaleur humide, cyclage thermique, UV et retrait <1 %.

Le PSA en silicone n'est pas négociable pour tout ruban qui aura une durée de vie à l'extérieur de 150°C+ ou 25 ans.

Aokai PTFE fournit aux deux catégories une documentation de test. Pour l’isolation des jeux de barres, nous fournissons des données de rigidité diélectrique vieillies par la chaleur humide. Pour le ruban de laminage, nous proposons des analyses de dégazage et des références sur la durée de vie sur le terrain.

Le contenu technique ci-dessus est fourni par Jiangsu Aokai Nouveaux matériaux Technology Co., Ltd.

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