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光伏组件白色线条（静电纹）成因探讨

北极星太阳能光伏网讯:摘要：本文通过分析光伏组件表面发生白色线条的成分和通过静电

放电模拟白色线条的产生过程，讨论白色线条的可能产生原因和避免方式。

关键词：光伏组件，白色线条，静电纹，闪电纹

背景

光伏组件在生产过程中,偶尔会在电池片的表面出现白色线条,导致整个组件降级。有些白色

线条，如光伏电池片、玻璃在层压前的机械性损伤，会造成诸如电池片划伤（图1）、玻璃

划伤（图2）和玻璃磨损（图3）等白色线条。这类线条通过肉眼容易辨别，并且在组件层

压前就可以被发现，因此生产过程中防范也比较容易。而另一种白色线条并非机械损伤造成，

外观形式闪电，往往在末端还会开叉、分支（图4）。其在层压前没有任何的朕兆，只有在

层压后才会被发现。而且往往换了一批EVA胶膜后，该现象就不再出现，所以组件厂一般

会把这个问题归咎于EVA胶膜工厂的生产质量问题。而EVA胶膜厂因为配方、生产工艺没

有任何更改，所以也无从防范该现象的再次发生。当出现组件发生类似质量问题时，组件厂

往往要求EVA胶膜厂收购出现白线的组件来解决，但实际的原因双方并没有查清。

图1电池片划伤

图2玻璃划伤

图3玻璃磨损

图4静电纹

国外有些公司把此现象称为静电纹，但是否真是静电造成，未见国内有企业实际模拟白色线

条的发生过程。众所周知，EVA树脂是电的不良导体，由于其优秀的绝缘性能，被大量的用

于电线电缆的绝缘。同时又由于高VA含量的EVA透明度高，使其能够大量的被用于太阳能

光伏组件的封装。通过近几年技术的不断升级，EVA胶膜的体积电阻率从早期的1013欧姆

厘米逐渐提升到了目前的1014到1015欧姆厘米。EVA胶膜的体积电阻率其是与白线有关？

白色线条往往出现于夏季，其是否和空气的湿度有关？

白色线条的成分分析

在模拟组件白线发生前，海优威首先对白线发生的部位进行成分分析。首先对白线的位置取

样。过程是先破坏组件，将电池片和EVA胶膜从玻璃上剥离。对有白线的部位进行取样并

封闭在环氧树脂中，在-135℃下切片，用光学显微镜、电子显微镜、能谱分析、红外光谱等

分析手段检查是否在白线中含有杂质或者其它非EVA材料。

图5取样

图6制样

用电子显微镜（图7）检查，在白线的位置没有发现可辨识的杂质。使用能谱分析，也没能

在白线位置发现任何含有金属元素或者其它成分的无机物（图8）。

图9作红外分析处的电镜照片

图10图9位置的红外图谱

从红外图谱（图9、图10）看，白线部分的取样只有EVA树脂（NE280PV）和硅（光伏电池

片成分）的吸收谱，可以说明在取样的白线位置没有其它的有机杂质。

从以上的分析可以说明，白线部位的成分依然是EVA树脂或者极大部分的成分是EVA树脂，

没有或者几乎没有无机或者有机的杂质。

EVA胶膜静电实验模拟

在EVA胶膜的生产和裁切过程中会有静电积聚，当电荷数量大时偶尔会以静电电弧的形式

放电。海优威实验室通过静电发生设备产生静电并直接将静电电弧释放到EVA胶膜表面上，

以此模拟EVA胶膜表面静电释放的过程和观察静电释放后可能带来的后果。

本实验采用J2310式感应起电机，如图11和图12。当两个起电盘快速旋转时，在两个放电

球部聚集电性不同的电荷，将EVA胶膜置于其中部，以便模拟放电过程。

在静电释放实验中，首先观察放电后的胶膜表面变化，再以玻璃-EVA胶膜-电池片-EVA胶膜

-背板的结构按太阳能光伏组件的常规工艺进行层压，观察其正面的变化。实验使用的静电

电压与实际情况中一样是无法控制的。本实验对比了两个变量，比较其可能对实验结果的影

响。

使用三种不同体积电阻率的EVA胶膜，观察体积电阻率是否影响白线的产生；

同一种体积电阻率的EVA胶膜，用不同的相对湿度对其进行处理，观察白线的产生是否有

不同。

实验结果如下：

1）静电释放后，在EVA胶膜的表面都没有发现明显的痕迹。此可能是由于EVA胶膜表面压

花后，导致表面发白而无法观察到胶膜表面是否有发白的变化。

2）将EVA胶膜按光伏组件的结构进行层压，发现所有的胶膜都有白色线条出现。

以上实验的结论是静电以电弧形式释放后都会在层压后的EVA胶膜中发现有白色线条。是

否产生白色线条与EVA胶膜的体积电阻率和所处环境的相对湿度似乎关系不大。在本实验

的湿度范围和处理时间范围中，层压后的试样均产生了白色的线条。

白色线条发生机理分析和防范

EVA胶膜是电的绝缘体，其和任何绝缘体摩擦后会产生静电。静电的电压可以达到很高，