研究目的
通过低模量胶粘剂提供的部分组合效应,减轻结构构件传递至光伏电池的应力。
研究成果
研究表明,低模量粘合剂能有效减缓结构构件向光伏电池传递的应变,从而防止可能降低电性能的局部屈曲和脱粘现象。应变传递比受粘合剂层的剪切模量与厚度以及光伏电池的弹性模量、厚度和长度影响。理论与有限元分析验证了实验结果,为光伏建筑一体化应用中的设计建议提供了依据。
研究不足
该研究仅限于面内压缩载荷,未探讨可能影响光伏建筑一体化组件性能的其他类型结构载荷或环境条件。
1:实验设计与方法选择:
通过0.5毫米或2.0毫米厚度的粘结层,将非晶硅(a-Si)光伏电池与玻璃纤维增强聚合物(GFRP)结构部件粘结制成试件。采用两种粘结剂,包括双组分刚性环氧树脂粘结剂和低模量硅酮粘结剂。随后对这些组合体施加面内压缩载荷。
2:5毫米或0毫米厚度的粘结层,将非晶硅(a-Si)光伏电池与玻璃纤维增强聚合物(GFRP)结构部件粘结制成试件。采用两种粘结剂,包括双组分刚性环氧树脂粘结剂和低模量硅酮粘结剂。随后对这些组合体施加面内压缩载荷。 样本选择与数据来源:
2. 样本选择与数据来源:通过拉伸试样试验分别测定粘结剂和光伏电池的应力-应变行为及弹性模量。
3:实验设备与材料清单:
使用Instron 50 kN试验机、数据记录仪(dataTaker DT515)、引伸计(MTS LX500)和激光引伸计(MTS LX500)。
4:5)、引伸计(MTS LX500)和激光引伸计(MTS LX500)。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:将试件加载至800 kN(约为GFRP截面极限载荷的80%),然后逐渐卸载。记录压缩载荷、反射板间距变化、GFRP方管应变及光伏电池开路电压。
5:数据分析方法:
在机械加载与卸载过程中持续监测试件的电性能。进一步建立理论模型,通过产生的完全或部分复合效应理解粘结层的应变传递行为。
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获取完整内容-
Instron 50 kN machine
Instron
Used for conducting tensile coupon tests to determine the stress-strain behaviour and elastic modulus of the adhesives and the PV cells.
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data logger
dataTaker DT515
Used to record the load readout at 1 Hz during the tensile coupon tests.
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extensometer
MTS LX500
MTS
Used to monitor changes in spacing between the reflectors on the surface of the adhesive and PV cell coupon specimens.
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laser extensometer
MTS LX500
MTS
Used to measure the change in distance between the two reflectors on the surface of PV cells during compression experiments.
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Amsler 5000 kN testing machine
Amsler
Used to apply compression load at 0.5 mm/min during the compression experiments on the GFRP-PV integration.
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halogen lamp
200 W
Used to provide artificial sunlight to the PV cells during the compression experiments.
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