太阳能电池的铝合金防护

1、技术研究“碧海舟杯”优秀论文评选太阳能电池的铝合金防护许莉莉（上海开林连漆厂，上海）摘要：介绍了太阳能电池的铝合金防护中防护涂料的配方设计并对该防护涂料进行了性能测试。关键词：太阳能：电池：铝合金；防护涂料前言随着经济的发展、社会的进步，人们对能源降出越来越高的要求，寻找新能源成为当先人类面临迫切课题。照射在地球上的太阳能非常巨大，大约照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。可以说，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。在当今节能减排和绿色经济的兴起，作为新兴能源的太阳能越来越受到人们的重视。相比于水电和核能等

2、能源，太阳能可以说是取之不尽用之不竭，其便利性更优于其他能源。太阳能是最重要的可再生资源，太阳能电池能够将太阳能变换成电能，应用于多种场合。据估计年，太阳能电池组件产能将达到以上，若按一个面积为、功率为的太阳能电池组件配套一套铝合金边框计算，其用量将达到万套以上。如何对太阳能电池的铝合金进行防护是摆在我们面前的一道课题。铝合金腐蚀太阳能电池采用的铝框是型材，使用在近海平面处。其特点为：（）铝型材上有安装孔、接地孔、流水孔；（）太阳组件的铝边框四面连接的断面须导电；（）铝框内腔面须保证和玻璃的密封性、粘结性。铝的腐蚀形式主要有点腐蚀、电化学腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀几种。一般由于太阳能用铝合金韧性

3、比较好，所以很少产生应力腐蚀。点腐蚀点腐蚀又称为孔腐蚀，是在金属上产生针尖状、点状、孔状的一种为局部的腐蚀形态。点腐蚀是阳极反应的一种独特形式，是一种自催化过程，即点腐蚀孔内的腐蚀过程造成的条件既促进又足以维持腐蚀的继续进行。裸露的铝暴露在大气中会出现凹坑并在整个表面形成很浅的沙砾状的白色粉末。由于粉末很浅，因而对金属没有什么害处，而且一段时间后腐蚀就会停止（除非把粉末清理掉才会再次发生这种腐蚀反应）。缝隙腐蚀缝隙腐蚀是铝合金在电解质（如水）中常见的另一种腐蚀形式，缝隙腐蚀同样易产生于铝合金表面的沉积物、附着的硬壳海生物周围。因为氧气难以或者根本无法进入这些缝隙中，因此会在缝隙中迅速地发生相异

4、充气的原电偶。在原电偶中凹陷部位的铝合金是阳极，从而遭受严重腐蚀，从腐蚀的结果看有点类似于电化学腐蚀，但是发生的机理却是不一样的。缝隙腐蚀一般在纵深形成，腐蚀初期靠外观检查很难发现，所以破坏性特别大。太阳能电池的铝合金防护防护涂料配方设计树脂的研究对于铝合金表面，为提高涂层的附着力，一般底漆采用环氧涂层，面漆采用耐候，优良的氟碳涂层，这样的涂层配套，既考虑到涂层对底材的附着力，同时兼顾了涂层的耐候性。环氧树脂本身是热塑性的半制品，是环氧树脂漆的原料，要使环氧树脂漆具有优良性能，必须将环氧树脂与固化剂或脂肪酸进行反应，交联而成为网状结构的大分子。环氧树脂和环氧固化剂，两者交联固化后，对铝合金表面

5、的优异附着力、优异的机械性能、杰出的防腐蚀保护性能。由于在环氧树脂结构中含有较多的羟基、醚键以及极活泼的环氧基等，当加入固化剂使环氧树脂固化成膜时，使涂膜间及涂膜与底层金属之间均有较高的附着力，同时能增强涂膜对水及其它化学介质作用的稳定性，亦能使涂膜的抗腐蚀等性能有所防腐蚀涂料年会暨第次全国涂料工业信息年会飞妇梦；，翟舅衍铡僦，蛹豫强曩太阳能电池的铝合金防护提高。其中，环氧树脂的结构和环氧固化剂种类以及配方配伍将直接影响涂层的性能。涂料的施工性、贮存稳定性及涂膜的物理性能也有很大的影响。因此理想的溶剂应该是既要有合适的挥发速度，又要有良好的溶解性。颜、填料的研究颜料的品种繁多，化学成分有的很简

6、单，有的相当复杂，用途又是多方面的，而我们在此项目中研究的则是防锈颜料，防锈颜料选用的恰当与否，会影响涂层的附着力，很大程度上左右油漆的防护效果。氟碳涂料是以有机氟聚合物或有机氟改生聚合物为主要成膜物质的涂料，通常是在传统成膜树脂中引入含氟化合物或含氟单体。所制成的涂料利用氟的诸多特性，如氟原子的电负性最大（），原子半径很小（），且形成的键键长短（×），键能大（），因此赋予氟碳涂料低表面能和低附着力的特性，具有较好的耐候性、耐寒性、耐高温、耐腐蚀、耐化学及表面自洁性能等。溶剂的研究尽管溶剂在产品中不是一种永久，的组分，但是溶剂列成膜物质的溶解力决定了所形成的树脂溶液的均匀，漆液的黏度

7、和漆液的贮存稳定性。在涂膜干燥过程中，溶剂的挥发性又极大地影响了涂膜的干燥速度、涂膜的结构和涂膜外观的完美性；一定浓度溶液的黏度以及溶剂之间的互溶性是我们设计配方时选择溶剂首先要考虑的问题。正确的选择溶剂，可改善涂膜的致密性，甚至是对底材附着力性能的提高，同时可按施工需要，用溶剂调节涂料的黏度。溶剂选择防护涂料的性能根据太阳能电池的特性及要求，我们将所研究开发的铝合金防护涂料，涂装在太阳能电池所用的铝合金上，按标准进行环境老化测试。铝合金防护涂料的配套表铝合金油漆涂装配套方案涂层的性能测试我们按表一的配套方案涂装于铝合金表面，然后按标准进行测试，结果如表。不当，可能使涂料发生凝聚、凝胶、分层、析出沉淀等，虽然溶剂在高固份涂料中所占的比例很小，但对表涂层的耐老化性能与此同时，我们根据相关规定，进行了盐雾测试，涂层的耐盐雾性能见表。表涂层的耐盐雾性能测试，测试结果显示：绝缘测试、紫外辐射测试、热循环测试、湿冻测试、湿热测试五项试验全部通过测试，我们根据：十关规定，进行了盐雾测试，耐盐雾性能良好。通过测试表明所开发太阳能电池