
太陽能電池板是太陽能發電系統中的部件之一。太陽能電池背板位于組件背面最外層,在戶外環境下保護太陽能組件不受水汽的侵蝕,一般具有三層結構。外層保護層、中間層為PET聚酯薄膜、內層薄膜PEVA或PE與EVA膠膜。太陽能背板的類型分為TPT、TPE、BBF、APE、EVA等幾類。其質量檢測標準依據GB/T31034-2014《晶體硅太陽電池組件用絕緣背板》,太陽能電池背板膜依據標準主要檢測以下五個項目:
太陽能電池背板
一、厚度
對于不同的材料,制成的產品厚度也是不一樣的,為了達到一定的絕緣性能,一般而言PET厚度為250μm、PVDF薄膜厚度為25μm、PEVA薄膜厚度為70μm,兩層膠黏劑的厚度均在10μm左右。所以太陽能背板KPK的厚度為320±10μm,KPE厚度為365±10μm。
測試方法:在同一卷樣品中沿薄膜卷橫向取3條原寬幅長100mm的背板作為試樣,在每條試樣上測量9點,其中每兩個點間距不少于50mm。對于未切邊的試樣,測量點應距離邊緣50mm。對已切邊的試樣,測量點應距離邊緣2mm。記錄數據結果取中值并報告最小值。
CHY-CU薄膜測厚儀采用機械接觸式測量方法,分辨率可達0.1μm,可測量薄膜、薄片、隔膜、紙張、紙板、箔片、硅片、金屬片等材料的厚度,7寸液晶觸摸屏顯示,一鍵化操作,滿足多項和國際標準。
CHY-CU薄膜測厚儀
二、力學性能
1、拉伸強度(分為MD、TD):
背板試樣發生斷裂時的更大負荷,對于不同厚度、不同材料的背板有不同的拉伸強度。
2、斷裂伸長率(分為MD、TD):
背板試樣發生斷裂時的更大伸長率,對于不同厚度、不同材料的背板有不同的斷裂伸長率。
拉伸強度和斷裂伸長率測試方法:按GB/T13542.2-2009第11章的規定。試樣長為200mm,寬為(15士1)mm,橫向和縱向各取5個。試樣寬度的測量精度不低于0.1mm。在試樣中部標出兩個相距至少為50mm的標記線,以100mm/min的拉伸速度施加負荷直至試樣單一組分破壞作為終點。分別取橫向和縱向的5個測試值的中值作為結果,并報告最小值。
3、層間剝離強度
(1)初始層間剝離強度(分MD、TD和、二面):
測試背板各層之間的粘結強度,最常見標準為≥4N/cm(1N/cm=1000Pa)。
(2)水煮后層間剝離強度(分MD、TD和、二面):
將背板放置在沸水浴中浸泡24小時后,測試背板各層之間的粘結強度,最常見標準為≥4N/cm(1N/cm=1000Pa),水煮后無發粘、發黃、褶皺、分層等不良現象。
層間剝離強度測試方法:按GB/T2790-1995的規定。試樣長為200mm,寬為(15士1)mm,橫向和縱向各取5個。試樣寬度的精度不低于0.1mm,試樣沿長度方向將復合材料的一層撕開,以100mm/min的剝離速度進行180°角剝離試驗,分別取橫向和縱向的5個測試值的中值作為結果,并報告最小值。
4、背板與EVA膠膜層壓后的剝離強度:
測試背板與EVA膠膜層壓后的粘結強度,此測試是模擬組件生產現狀,不同的背板與不同的EVA膠膜之間的粘結強度有一定差距,但普遍的標準為≥40N/cm。
檢測方法:
取長度約為300mm,寬度為150mm的鋼化玻璃一塊,在鋼化玻璃上依次層疊同樣大小的背板和EVA,放在層壓機中層壓。進行層壓固化后放置室溫冷卻4個小時以上,將固化件裁割為300mm的小條。取其中的幾條,分別手工將背板與EVA分離20mm左右,將樣品固定在拉力測試機上,以速度為100mm/min進行180°剝離,每次剝離100mm,記錄其數據,試驗結果去數據的中值。
太陽能電池背板膜的力學性能測試可選用MTL-500N智能電子拉力試驗機,應用于對各種材料進行拉伸,壓縮,撕裂,剝離,形變等力學性能項目的測試,0.3級超高精度,精密滾珠絲杠傳動、伺服驅動系統,試驗速度任意調節,位移控制,不同夾具可擴展實現幾十種項目的測試,具有參數設置、打印、查看、清除、標定等多項功能。
MTL-500N智能電子拉力試驗機
三、熱收縮率
太陽能電池背板的熱收縮率檢測分MD、TD向,較為普遍的標準為小于等于1.5%。按GB/T13542.2-2009第23章的規定,將試樣懸掛置于恒溫烘箱中,加熱溫度為(150士2)℃,加熱時間為30min。對兩個試樣進行試驗,分別取縱向、橫向收縮率的平均值作為試驗結果。
RSY-01熱縮試驗儀適用于各種熱收縮薄膜、熱縮管、藥用PVC硬片等各種收縮薄膜材料在多種溫度下的液體介質中進行熱收縮性能及尺寸穩定性的測試。數字P.I.D控溫監控技術不僅可以快速達到設定溫度,還可以有效地避免溫度波動,液體介質加熱提供了穩定的測試環境。
四、水汽透過率
如果背板(膜)的水蒸氣透過率較大,即對外界空氣中水蒸氣(濕氣)的阻隔性較差,則濕氣會滲入背板至太陽能背板內部,使得EVA所擁有的粘結性能發生劣變,導致背板與EVA脫離,導致更多的濕氣接觸到電池片而使電池片被氧化。
太陽能電池背板膜的水蒸氣透過率有三種檢測方法,分別為杯式法,電解法,紅外法,光伏行業電解法較為普遍。
電解法水汽透過率檢測方法:將預先處理好的試樣固定在測試腔中間將測試腔分上下兩個腔,相對穩定濕度的氣體在薄膜的上腔流動,干燥氣體在薄膜的下腔流動,水分子透過試樣擴散到另一側的干燥氣體中,被流動的氣體攜帶至傳感器,通過對傳感器測量到的水汽濃度進行分析,從而計算出水汽透過量。
選擇米萊儀器生產的WTR-G3水蒸氣透過率測試儀,電解法測試原理,三個測試腔獨立試驗,試驗過程互不干擾,試驗結果獨立顯示;適用于各種塑料薄膜、復合膜、鋁箔復合膜、鍍鋁膜、PVC硬片、藥用鋁箔、共擠膜、流延膜、太陽能背板等材料水蒸氣透過率的測定,通過對水蒸氣透過率的測定,達到控制與調節包裝材料阻隔水蒸氣的技術指標。
WTR-G3太陽能電池背板水蒸氣透過率測試儀
濟南米萊儀器專業研發生產太陽能電池背板相關檢測設備,可根據企業需求提供相關方案和技術指導。