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光伏組件封裝材料(EVA 膠膜)耐候性,氙燈老化試驗(yàn)箱的標(biāo)準(zhǔn)流程是什么?

來源:上海簡戶儀器設(shè)備有限公司【環(huán)境試驗(yàn)箱|冷熱沖擊|高低溫試驗(yàn)箱】   2025年06月03日 09:53  

光伏組件封裝材料(EVA 膠膜)耐候性,氙燈老化試驗(yàn)箱的標(biāo)準(zhǔn)流程是什么?

上海簡戶儀器設(shè)備有限公司是一家高科技合資企業(yè),專業(yè)生產(chǎn)銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機(jī)、冷熱沖擊機(jī)、振動試驗(yàn)機(jī)、機(jī)械沖擊機(jī)、跌落試驗(yàn)機(jī)的環(huán)境試驗(yàn)儀器的公司,是一家具有研發(fā)生產(chǎn)銷售經(jīng)營各類可靠性環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的公司。經(jīng)驗(yàn)豐富,并得到許多國內(nèi)外廠商的信賴與支持?,F(xiàn)在我們成為許多品牌的供應(yīng)商。

摘要

本技術(shù)論文圍繞光伏組件封裝材料 EVA 膠膜的耐候性測試需求,詳細(xì)闡述氙燈老化試驗(yàn)箱的標(biāo)準(zhǔn)測試流程。通過梳理相關(guān)國際與國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合 EVA 膠膜的老化機(jī)理,系統(tǒng)分析從樣品制備、試驗(yàn)參數(shù)設(shè)定、過程監(jiān)測到結(jié)果評估的全流程操作規(guī)范,旨在為準(zhǔn)確評估 EVA 膠膜耐候性提供科學(xué)、標(biāo)準(zhǔn)化的測試指導(dǎo),保障光伏組件在實(shí)際應(yīng)用中的長期可靠性與穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞

光伏組件;EVA 膠膜;耐候性;氙燈老化試驗(yàn)箱;標(biāo)準(zhǔn)流程

一、引言

隨著全球?qū)η鍧嵞茉葱枨蟮某掷m(xù)增長,光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。光伏組件作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件,其性能和可靠性直接影響發(fā)電效率和系統(tǒng)壽命。EVA 膠膜作為光伏組件的關(guān)鍵封裝材料,能夠?qū)⑻柲茈姵仄c玻璃、背板緊密粘結(jié),起到保護(hù)電池片、提高組件透光率和絕緣性能的作用 。然而,在實(shí)際使用過程中,EVA 膠膜長期暴露在戶外,會受到紫外線輻射、溫度變化、濕度波動和氧氣等環(huán)境因素的綜合作用,導(dǎo)致材料老化,出現(xiàn)黃變、脫層、力學(xué)性能下降等問題,進(jìn)而影響光伏組件的發(fā)電性能和使用壽命 。因此,準(zhǔn)確評估 EVA 膠膜的耐候性至關(guān)重要。氙燈老化試驗(yàn)箱能夠模擬自然環(huán)境中的多種老化因素,通過加速老化測試,在較短時間內(nèi)評估 EVA 膠膜的耐候性能,是目前常用的測試設(shè)備之一。明確其標(biāo)準(zhǔn)測試流程,有助于提高測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,為光伏組件的質(zhì)量控制和研發(fā)提供有力支持。

二、EVA 膠膜老化機(jī)理

EVA 膠膜主要由乙烯 - 醋酸乙烯共聚物、交聯(lián)劑、抗氧劑、紫外線吸收劑等添加劑組成 。其老化過程主要受光氧化、熱氧化和水解等反應(yīng)的影響。在紫外線輻射下,EVA 分子鏈中的化學(xué)鍵吸收能量斷裂,產(chǎn)生自由基,自由基與氧氣發(fā)生反應(yīng),引發(fā)光氧化反應(yīng),導(dǎo)致分子鏈降解和交聯(lián),使膠膜黃變、變硬、變脆;高溫環(huán)境會加速熱氧化反應(yīng)的進(jìn)行,促進(jìn)分子鏈的斷裂和交聯(lián);而在潮濕環(huán)境中,EVA 膠膜中的醋酸乙烯酯基團(tuán)易發(fā)生水解反應(yīng),破壞分子鏈結(jié)構(gòu),降低膠膜的粘結(jié)性能和力學(xué)性能 。此外,氧氣會持續(xù)參與氧化反應(yīng),進(jìn)一步加速 EVA 膠膜的老化。

三、氙燈老化試驗(yàn)箱測試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

目前,國內(nèi)外針對氙燈老化試驗(yàn)制定了一系列標(biāo)準(zhǔn),用于規(guī)范 EVA 膠膜耐候性測試。國際標(biāo)準(zhǔn)如 ISO 4892 - 2:2013Plastics - Methods of exposure to laboratory light sources - Part 2: Xenon - arc sources》、ASTM G155 - 18Standard Practice for Operating Xenon Arc Light Apparatus for Exposure of Non - Metallic Materials》;國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)如 GB/T 16422.2 - 2014《塑料 實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)方法 第 2 部分:氙弧燈》等 。這些標(biāo)準(zhǔn)對氙燈老化試驗(yàn)箱的光源特性、光譜分布、輻照強(qiáng)度、溫度、濕度、試驗(yàn)周期等參數(shù)進(jìn)行了明確規(guī)定,為 EVA 膠膜耐候性測試提供了統(tǒng)一的操作規(guī)范和質(zhì)量控制依據(jù)。

四、氙燈老化試驗(yàn)箱標(biāo)準(zhǔn)測試流程

4.1 樣品制備

從待測試的 EVA 膠膜卷材上,按照標(biāo)準(zhǔn)要求裁剪出尺寸合適的樣品。一般情況下,樣品尺寸為 150mm×70mm,數(shù)量不少于 3 個 。裁剪過程中要保證樣品表面平整、無損傷,避免對測試結(jié)果產(chǎn)生干擾。同時,對樣品進(jìn)行編號標(biāo)記,記錄樣品的批次、生產(chǎn)日期等信息,以便后續(xù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的追溯和分析。

4.2 試驗(yàn)設(shè)備校準(zhǔn)與準(zhǔn)備

在進(jìn)行試驗(yàn)前,需對氙燈老化試驗(yàn)箱進(jìn)行全面校準(zhǔn)和檢查。使用光譜輻射計(jì)校準(zhǔn)氙燈光源的光譜分布和輻照強(qiáng)度,確保其符合標(biāo)準(zhǔn)要求;校準(zhǔn)溫度傳感器和濕度傳感器,保證箱內(nèi)溫濕度控制的準(zhǔn)確性;檢查噴淋系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等部件是否正常運(yùn)行 。同時,根據(jù)試驗(yàn)需求,在試驗(yàn)箱內(nèi)安裝樣品架,將制備好的 EVA 膠膜樣品平整地固定在樣品架上,確保樣品表面能夠均勻接受光照和環(huán)境因素作用。

4.3 試驗(yàn)參數(shù)設(shè)定

根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際需求,設(shè)定氙燈老化試驗(yàn)箱的各項(xiàng)參數(shù) 。一般而言,紫外線輻照強(qiáng)度設(shè)定為 0.55W/㎡(@340nm),模擬自然陽光中的紫外線輻射強(qiáng)度;試驗(yàn)箱內(nèi)溫度設(shè)定為 65℃,模擬高溫環(huán)境;相對濕度設(shè)定為 50%,模擬一般氣候條件下的濕度環(huán)境;試驗(yàn)周期通常為 1000h,相當(dāng)于自然環(huán)境下數(shù)年的老化效果 。此外,還需設(shè)置光照與噴淋的循環(huán)程序,如每連續(xù)光照 102min 后,進(jìn)行 18min 的噴淋,模擬自然環(huán)境中的降雨過程,增強(qiáng)試驗(yàn)的真實(shí)性。

4.4 試驗(yàn)過程監(jiān)測

在試驗(yàn)過程中,要對氙燈老化試驗(yàn)箱的運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。每隔一定時間(如 1h)記錄一次光照強(qiáng)度、溫度、濕度等參數(shù),確保試驗(yàn)條件始終符合設(shè)定要求 。若發(fā)現(xiàn)參數(shù)出現(xiàn)異常波動,需及時調(diào)整設(shè)備,必要時停止試驗(yàn),對設(shè)備進(jìn)行檢修和重新校準(zhǔn)后再繼續(xù)試驗(yàn)。同時,定期觀察樣品表面的變化情況,如是否出現(xiàn)黃變、氣泡、脫層等現(xiàn)象,并做好記錄。

4.5 試驗(yàn)結(jié)果評估

試驗(yàn)結(jié)束后,取出樣品,在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境(溫度 23℃±2℃,相對濕度 50%±5%)下放置 24h,使樣品性能穩(wěn)定 。然后,從多個方面對樣品進(jìn)行性能測試和評估:

1. 外觀檢測:通過目視觀察和色差儀測量,評估樣品的顏色變化、表面形態(tài)變化等,判斷 EVA 膠膜的黃變程度和表面損傷情況 。

2. 粘結(jié)性能測試:采用剝離強(qiáng)度測試方法,將 EVA 膠膜與玻璃或背板進(jìn)行粘結(jié)后,測試其剝離強(qiáng)度,評估膠膜老化后的粘結(jié)性能變化 。

3. 力學(xué)性能測試:通過拉伸試驗(yàn),測量樣品的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率,分析老化對 EVA 膠膜力學(xué)性能的影響 。

4. 透光率測試:使用分光光度計(jì)測量樣品的透光率,評估老化對 EVA 膠膜透光性能的影響,進(jìn)而判斷對光伏組件發(fā)電效率的影響 。

根據(jù)各項(xiàng)測試結(jié)果,綜合評估 EVA 膠膜的耐候性能,判斷其是否滿足光伏組件的使用要求 。

五、結(jié)論

明確氙燈老化試驗(yàn)箱測試光伏組件封裝材料 EVA 膠膜耐候性的標(biāo)準(zhǔn)流程,從樣品制備、設(shè)備校準(zhǔn)、參數(shù)設(shè)定到結(jié)果評估的每一個環(huán)節(jié)嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,能夠有效提高測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性 。通過該標(biāo)準(zhǔn)流程的實(shí)施,可以為 EVA 膠膜的研發(fā)、生產(chǎn)和質(zhì)量控制提供科學(xué)依據(jù),助力提升光伏組件的長期可靠性和穩(wěn)定性,推動光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展 。未來,隨著光伏技術(shù)的不斷進(jìn)步和對組件性能要求的提高,還需進(jìn)一步完善和優(yōu)化氙燈老化試驗(yàn)箱的測試流程,以適應(yīng)新型 EVA 膠膜材料和復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境的測試需求 。



關(guān)于我們

  • 上海簡戶儀器設(shè)備有限公司是一家高科技合資企業(yè),生產(chǎn)銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機(jī)、冷熱沖擊機(jī)、振動試驗(yàn)機(jī)、機(jī)械沖擊機(jī)、跌落試驗(yàn)機(jī)的環(huán)境試驗(yàn)儀器的公司,研發(fā)生產(chǎn)銷售經(jīng)營各類可靠性環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備。經(jīng)驗(yàn)豐富,并得到許多國內(nèi)外廠商的信賴與支持。自公司成立以來,多次服務(wù)于國內(nèi)外大學(xué)和研究所等檢測機(jī)構(gòu),如清華大學(xué)、蘇州大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、法國申美檢測、中科院物理所、中科院,SGS等**單位提供實(shí)施室方案和設(shè)備及其相關(guān)服務(wù)。努力開發(fā)半導(dǎo)體、光電、光通訊、航天太空、生物科技、食品、化工、制藥等行業(yè)產(chǎn)品所需的測試設(shè)備裝置。公司擁有一支的研發(fā)、生產(chǎn)和售後隊(duì)伍,從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務(wù),每一個環(huán)節(jié)都以客戶的觀點(diǎn)與需求作為思考的出發(fā)點(diǎn)。

  • 冷熱沖擊試驗(yàn)箱風(fēng)冷與水冷散熱系統(tǒng)的切換邏輯,存在哪些技術(shù)優(yōu)化空間?

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