Mengapa Anodizing Adalah Rawatan Permukaan Arus Perdana

Jawapan pantas: Anodisasi ialah rawatan permukaan arus perdana untuk bingkai aluminium modul solar kerana ia menumbuhkan lapisan oksida daripada aluminium itu sendiri dan bukannya menggunakan salutan di atasnya. Itu penting bagi komponen yang dijangka bertahan 25 tahun di luar: cat atau salutan serbuk boleh terkelupas dan membolehkan kakisan bermula pada tepi yang terdedah, manakala lapisan teranodisasi adalah sebahagian daripada permukaan. Ketebalan ditentukan oleh kelas anodisasi, dan piawaian seperti CPIA 0117 mentakrifkan kelas AA10, AA15 dan AA20, dengan nombor itu menandakan ketebalan oksida dalam mikron. Anodisasi yang lebih tebal memberikan lebih banyak margin kakisan dan kos lebih tinggi. Pemilihan aloi bingkai saling berkaitan dengan ini — penyemperitan 6063 dengan temper yang ditentukan seperti HV300 berkelakuan boleh dijangka melalui anodisasi, manakala aloi yang dikawal dengan buruk boleh menghasilkan kemasan yang tidak sekata dan lapisan oksida yang lebih lemah.

Pembuatan Modul PV · oleh Jerry, Ooitech

Pengenalan

Dalam modul PV, bingkai aluminium berfungsi sebagai bahan pengedap dan struktur utama. Bahagian kosnya berada tepat di belakang sel solar, biasanya antara 8.5% dan 13%, menjadikannya salah satu bahagian teras yang memastikan modul beroperasi dengan boleh dipercayai di luar rumah selama 25 tahun atau lebih.

Terdapat beberapa cara untuk merawat permukaan bingkai aluminium, termasuk anodizing, cat elektroforetik, dan salutan serbuk (PVDF). Tetapi anodizing (terutamanya perak-putih dan hitam) telah menjadi pilihan arus perdana mutlak. Ini bukan kebetulan. Ia kerana anodizing dapat memenuhi secara sistematik dan menyeluruh tuntutan prestasi ketat yang diletakkan oleh modul PV pada bingkainya. Sebab utama boleh dikumpulkan kepada perkara berikut.

Membina Penghalang Kakisan Unggul untuk Persekitaran Keras

Modul PV perlu berkhidmat untuk jangka masa panjang dalam pelbagai iklim di seluruh dunia, dari padang pasir kering dan hutan hujan lembap hingga ke zon pantai, luar pesisir, dan perindustrian yang sangat menghakis. Keadaan yang berbeza ini meletakkan keperluan ketahanan cuaca yang ketat pada bingkai. Bingkai aluminium mesti menahan sinaran UV, perubahan suhu siang-malam, semburan asid-alkali-garam, dan lelasan pasir. Aluminium memang membentuk lapisan oksida semula jadi di udara, tetapi ia nipis (kira-kira 0.1μm), tidak sekata, dan berliang. Dalam persekitaran sedemikian, lapisan semula jadi itu hampir tidak melindungi seperti sehelai kertas.

Anodizing menggunakan kaedah elektrokimia untuk menumbuhkan filem seramik aluminium oksida (Al₂O₃) yang padat, keras, dan terikat kuat secara in-situ pada permukaan aloi aluminium. Lapisan yang dipertingkatkan secara buatan ini adalah asas kepada rintangan kakisan bingkai.

Ketebalan piawai filem anodik untuk bingkai aluminium PV adalah antara 10 dan 25μm. Julat ini ditetapkan dengan mengambil kira beberapa faktor: ketebalan filem yang mencukupi untuk mengasingkan substrat aluminium daripada persekitaran luar dengan berkesan, menyekat kelembapan, semburan garam, dan hujan asid daripada menghakis bingkai, yang memanjangkan hayat perkhidmatan modul dalam cuaca luar yang keras.

Jika filem terlalu nipis (katakan, di bawah 10μm), perlindungan bingkai mungkin tidak mencukupi, menyebabkan kerosakan setempat filem oksida dan mencetuskan lubang atau retak yang menjejaskan kekuatan struktur keseluruhan. Sebaliknya, jika filem terlalu tebal (melebihi 25μm), perlindungan bertambah baik tetapi kos pengeluaran meningkat, dan lapisan yang terlalu tebal lebih rapuh, menjadikannya lebih mudah retak akibat hentaman semasa pemasangan atau pengangkutan, yang sebenarnya mengurangkan kebolehpercayaan.

Di bawah piawai T/CPIA 0117-2025, filem anodik digredkan mengikut ketebalan (seperti AA10, AA15, AA20) untuk dipadankan dengan persekitaran kakisan yang berbeza. Contohnya, gred AA15 disyorkan untuk persekitaran yang lebih menghakis seperti taman perindustrian dan loji kimia, manakala AA20 dikhaskan untuk persekitaran kakisan yang sangat tinggi seperti kawasan pantai dan lombong.

Menghantar Kekonduksian dan Keselamatan Pembumian yang Tepat Sambil Mengekalkan Penebat

Ini adalah sifat yang kelihatan bercanggah tetapi penting. Aluminium adalah konduktor yang baik, yang membolehkan bingkai dengan mudah berfungsi sebagai sebahagian daripada laluan pembumian modul, menyalurkan arus kilat atau statik untuk memberikan perlindungan kilat dan kesinambungan pembumian untuk keselamatan sistem.

Namun filem anodik itu sendiri adalah penebat elektrik yang sangat baik. Lapisan penebat ini pertama melindungi badan bingkai, menghalangnya daripada menjadi anod kakisan elektrolitik dalam keadaan lembap. Kedua, ia mengasingkan bingkai daripada kurungan pemasangan dan bahagian logam lain (terutamanya logam pada potensi berbeza, seperti bolt keluli), sangat mengurangkan kakisan galvanik yang boleh disebabkan oleh sentuhan logam berbeza. Kes kegagalan dalam PV luar pesisir menunjukkan bahawa bingkai aloi aluminium dan bolt keluli mengalami kakisan elektrokimia yang serius dalam persekitaran semburan garam, dan filem anodik yang lebih tebal (digabungkan dengan bolt bersalut penebat) adalah salah satu proses utama yang menyelesaikan masalah ini.

PS: Membumikan modul PV sangat penting. Sebagai orang yang mengendalikan aduan pelanggan di mana sambaran kilat meletupkan diod kotak simpang, apabila saya sampai di tapak, saya mendapati pemasang tidak mengambil sebarang langkah pembumian pada modul (tiada penggunaan lubang pembumian bingkai, mesin basuh menindik, atau skru menindik).

Meningkatkan Prestasi Mekanikal dan Rintangan Haus untuk Melindungi Integriti Struktur

Rangka perlu menanggung beban seperti tekanan angin, beban salji, dan hentaman mekanikal yang dialami modul semasa pengangkutan, pemasangan, dan operasi.

Kekerasan dan rintangan haus yang tinggi: Filem anodik mempunyai kekerasan yang sangat tinggi (biasanya melebihi HV300), jauh lebih tinggi daripada substrat aluminium. Ini meningkatkan rintangan calar dan haus permukaan rangka, melindungi dirinya dengan lebih baik semasa pemasangan dan penyelenggaraan serta mengurangkan titik permulaan kakisan dan kehilangan penampilan akibat kerosakan permukaan.

Lekatan yang kuat: Filem anodik tumbuh terus dari dasar aluminium melalui tindak balas kimia dan bergabung sebagai satu dengan substrat, tanpa risiko pengelupasan atau pengelupasan yang dilihat pada salutan semburan. Lekatan yang sangat kuat ini memastikan perlindungan yang tahan lama, dan walaupun selepas pengembangan dan pengecutan haba jangka panjang, filem tidak akan tertanggal.

Menyokong reka bentuk jangka hayat: Bahan aloi aluminium sendiri boleh bertahan 30 hingga 50 tahun. Anodisasi melindungi lagi integriti struktur dan kestabilan kekuatan sepanjang kitaran hayat modul PV (biasanya 25 tahun atau lebih). Sebagai perbandingan, rangka yang diperbuat daripada bahan lain, seperti rangka keluli, mudah berkarat di lubang pembumian dan tempat lain, menjadikan hayat 25 tahun sukar dijamin, manakala kebolehpercayaan jangka panjang rangka bahan komposit masih dalam pengesahan.

Proses Matang dan Sistem Piawaian Lengkap yang Menjamin Kualiti dan Bekalan

Anodisasi adalah rawatan permukaan yang sangat matang dan standard dalam industri pemprosesan aluminium, dengan rantaian bekalan yang lengkap, kecekapan pemprosesan yang tinggi, dan kos yang agak terkawal. Pelbagai laporan broker menyatakan bahawa proses pembuatan rangka aluminium (peleburan - penyemperitan - pengoksidaan - pemprosesan lanjutan) sangat matang, yang menjadi asas kepada penembusannya melebihi 95% dalam bidang PV.

Rangka aluminium menawarkan penyeragaman matang dan kualiti terkawal. Daripada piawaian kebangsaan (seperti GB/T 5237.2) kepada piawaian kumpulan persatuan PV (T/CPIA 0117), terdapat petunjuk yang jelas dan boleh diuji untuk ketebalan, kekerasan, kualiti pengedap, dan rintangan semburan garam filem anodik. Ini memberikan asas yang kukuh untuk kawalan kualiti dan memastikan konsistensi dan kebolehpercayaan produk.

Dalam langkah pembingkaian, bingkai perlu dilekatkan dan dimeteraikan pada kaca dan backsheet dengan pengedap. Permukaan anodized mempunyai struktur mikro-berliang tertentu yang membentuk lekatan yang baik dengan pengedap, memastikan pengedapan modul yang boleh dipercayai.

Pada akhirnya, memilih anodizing untuk bingkai aluminium PV adalah "penyelesaian optimum" yang telah disahkan melalui amalan industri jangka panjang.

Pandangan Ooitech

Ooitech percaya: anodizing telah menjadi rawatan permukaan utama untuk bingkai aluminium PV kerana ia secara serentak memenuhi ketahanan kakisan, keselamatan pembumian, kekuatan mekanikal, dan kawalan kualiti piawai sepanjang hayat perkhidmatan modul yang melebihi 25 tahun.