CN108548772A - 光伏组件背板测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光伏组件背板测试方法，包括以下步骤：自上而下依次为玻璃、EVA胶膜一、电池串、EVA胶膜二、PET膜和背板的光伏组件背板样件层压成型，PET膜分别为PET膜A、PET膜B及PET膜C，间隔设置在EVA胶膜二与背板之间，轻松剥离对应PET膜的背板；沿着3张PET膜的边缘裁切为3个样品，再将3个样品沿着分割线分为测试区一和测试区二，背板的测试区一分隔为若干个用于粘接力测试的测试条，背板的测试区二用于水蒸气透过率测试延伸率及抗拉强度测试。本发明借助透明的PET膜能够方便在环境试验箱内进行高温高湿的同时进行强紫外照射测试，不仅提高光伏组件的产品质量更有利于组件使用安全性能和寿命的提高。

Description

光伏组件背板测试方法
技术领域
本发明属于太阳能光伏组件技术领域，更具体地说，是涉及一种光伏组件背板测试方法。
背景技术
光伏行业迅速发展，光伏发电得到了广泛应用，光伏组件是光伏发电系统中的核心部分，也是光伏发电系统中价值最高的部分，其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。其中，光伏组件是通过背板将电池片和组件封装材料与大气隔绝，是保护光伏组件的关键部件。在光伏组件中起到绝缘保护的作用，同时需要经受各种环境的影响，对光伏组件在户外的可靠性、功率衰减和使用寿命至关重要。光伏组件背板膜位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护和支撑作用，具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。背板膜是光伏组件的关键区域，所以光伏组件背板膜的性能尤为重要。
光伏组件在高温、高湿及阳光强烈的低纬度地区的应用过程中，背板膜耐高温、高湿及强紫外的性能成为影响组件质量的关键因素。在使用过程中出现的各种质量问题，不仅影响使用寿命和25年的功率质保，更严重的会造成组件电性能安全方面的问题，造成严重的经济损失。但是，现有技术中对背板进行性能测试的装置仅能实现对其耐高温、高湿的性能测试，并不能同时检测背板膜耐高温、高湿及强紫外性能，无法保证光伏组件的质量，使用时具有一定风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏组件背板测试方法，以解决现有技术中存在的背板性能测试无法同时检测背板膜耐高温、高湿及强紫外性能技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种光伏组件背板测试方法，包括以下步骤，
1)样件制备：
a)材料准备：准备好玻璃、EVA胶膜一及EVA胶膜二、背板、电池串及三张PET膜，三张PET膜分别为PET膜A、PET膜B及PET膜C；
b)初步制样：将玻璃放置于工作台上，将EVA胶膜一放置在玻璃上，依次放置电池串并覆盖EVA胶膜二；在EVA胶膜二上依次放置PET膜A、PET膜B、PET膜C，最后覆盖背板完成初步制样；
c)初步制样完成后，将光伏组件背板样件送入层压机进行层压成型；
2)初始测试：
a)将层压后的光伏组件背板样件对应PET膜A、PET膜B及PET膜C的背板分隔为3个样品，在PET膜A、PET膜B及PET膜C的中部划分割线；
将对应PET膜A的背板以分割线为界分隔为测试区一及测试区二，对应PET膜A的背板上部测试区一部分沿PET膜A的边缘将背板的测试区一裁下，将背板测试区二部分沿玻璃长边方向用裁切工具将其裁成若干个测试条；
将不同测试条分别与拉力机相连进行封装材料与背板粘接力的测试；EVA胶膜二与背板粘接力测试为180°剥离，若干个测试值的平均值做为该点测试结果；
b)对应PET膜A的背板测试区二裁下的部分沿玻璃长边方向标记为纵向、短边方向标记为横向，通过水蒸气透过率测定仪及抗拉试验机对背板测试区二进行水蒸气透过率、延伸率(纵向、横向)、抗拉强度(纵向、横向)测试，记录3个样品的每项测试结果，多个测试结果的平均值为最终结果记为结果A′；
3)第一次环境试验：
将层压后的光伏组件背板样件放入环境试验箱内，在高温高湿的同时进行强紫外照射；
4)第一次环境试验后测试：
按照步骤2)初始测试的方法及步骤对对应PET膜B区域的背板进行测试，测试结果记为B′；
5)第二次环境试验：
将层压后的光伏组件背板样件再放入环境试验箱，继续在高温高湿的同时进行强紫外照射；
6)第二次环境试验后测试
按照步骤2)初始测试的方法及步骤对对应PET膜C区域的背板进行测试，测试结果记为C′；
8)结果对比：测试结果应满足以下要求
B′/A′*100％≥80％
C′/A′*100％≥80％。
进一步地，所述PET膜A、PET膜B、PET膜C的规格为300mm*890mm，所述玻璃与所述背板的规格为1640mm*990mm，所述PET膜A、PET膜B及PET膜C的上下端距离所述玻璃的上下端均为L1＝50mm，所述PET膜A的左侧距离所述玻璃的左侧为L2＝100mm，所述PET膜C的右侧距离所述玻璃的右侧为L4＝300mm，所述PET膜A与所述PET膜B的间距、所述PET膜B与所述PET膜C的间距均为L3＝170mm。
进一步地，步骤1)中层压机的层压参数依据光伏组件生产工艺参数进行。
进一步地，步骤2)中PET膜A对应的背板测试区二裁成5条10±1mm的测试条，拉力机的运行速度为100mm/min,每条测试条从EVA胶膜二上剥离的长度为100mm。
进一步地，步骤3)、步骤5)中环境试验箱内数据相同，均为温度60℃、湿度60％RH,；紫外照射UVA+UVB总辐照量每15KWH/m2中UVB的量不低于1.5KWH/m2，当样品接收紫外照射，UVA+UVB总辐照量达到30KWH/m2时试验结束。
进一步地，层压后的所述光伏组件背板样件放置在试验架上，再将试验架放入环境试验箱内。
进一步地，所述试验架包括支腿和载物台，所述载物台上设有若干个用于放置测试条的导槽。
进一步地，所述载物台上的导槽中部设有隔板。
本发明提供的光伏组件背板测试方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明光伏组件背板测试方法中背板通过PET膜与EVA胶膜二接触，能够轻松剥离对应PET膜A、PET膜B及PET膜C位置的背板；借助透明的PET膜能够方便在环境试验箱内进行高温高湿的同时进行强紫外照射测试；沿着PET膜A、PET膜B及PET膜C边缘进行裁切，再沿着分割线划分为测试区一及测试区二，方便对背板进行各种性能测试。利用该光伏组件背板样件，能够一次性完成粘结力测试、水蒸气透过率测试延伸率及抗拉强度测试，提高光伏组件的产品质量更有利于组件使用安全性能和寿命的提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的光伏组件背板测试方法中光伏组件样件的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明实施例提供的光伏组件背板测试方法中试验架的结构示意图；
图4为图3的俯视图；
其中，图中各附图标记：
1-玻璃，2-EVA胶膜一，3-电池串，4-EVA胶膜二，5-PET膜，6-背板，7-分割线，8-测试区一，9-测试区二，10-试验架，11-导槽，12-隔板。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
现对本发明提供的光伏组件背板测试方法进行说明。所述光伏组件背板测试方法，1)样件制作:
a)材料准备：准备好玻璃1、前后EVA胶膜一2及EVA胶膜二4、背板6、电池串3、透明的PET膜5，PET膜5为三张分别为PET膜A、PET膜B及PET膜C。
b)初步制样：将玻璃1放置于工作台面上，将封装材料EVA胶膜一2放置在玻璃1上，将EVA胶膜一2与玻璃1边缘对齐，依次放置电池串3并覆盖封装材料EVA胶膜二4。在EVA胶膜二4上依次放置PET膜A、PET膜B、PET膜C三张透明的PET膜5，PET膜5的规格为300mm*890mm,玻璃与背板的规格均为1640mm*990mm；三张PET膜5距离玻璃长边均为L1＝50mm,PET膜A距离玻璃短边L2为100mm、PET膜C距离玻璃短边L4为300mm，PET膜B距离PET膜A、PET膜C距离PET膜B均为L3＝170mm；最后覆盖背板完成初步制样，如图1、2所示。
c)初步制样完成后，将光伏组件背板样件送入层压机进行层压，层压参数依据光伏组件生产工艺参数进行层压成型。
2)初始测试：
a)将层压后的光伏组件背板样件中对应PET膜A、PET膜B及PET膜C的背板分隔为3个样品，在PET膜A、PET膜B及PET膜C的中部划分割线7。
将对应PET膜A的背板以分割线7为界分隔为测试区一8及测试区二9，对应PET膜A的背板上部测试区一部分沿PET膜A的边缘将背板的测试区一裁下，将背板测试区二9部分沿玻璃长边方向用裁切工具将其裁成10±1mm的测试条，共5条。
将测试条从PET膜A的边缘应向里延伸100mm，进行封装材料与背板粘接力的测试。EVA胶膜二与背板粘接力测试为180°剥离，将不同测试条通过测试线与拉力机相连，拉力机运行速度设定为100mm/min,每条测试条试样剥离长度为100mm；5个测试值的平均值做为该点测试结果。
b)对应PET膜A的背板测试区二裁下的部分沿玻璃长边方向标记为纵向、短边方向标记为横向，通过水蒸气透过率测定仪对背板测试条进行水蒸气透过率测试，通过抗拉试验机对背板测试条进行延伸率(纵向、横向)及抗拉强度(纵向、横向)测试，记录3个样品的测试条的每项测试结果，3个测试结果的平均值为最终结果记为结果A′。
3)第一次环境试验：
将层压后的光伏组件背板样件放到试验架10上，再放入环境试验箱内，环境试验箱温度为60℃、湿度为60％RH,在高温高湿的同时进行强紫外照射。紫外照射UVA+UVB总辐照量每15KWH/m2中UVB的量不低于1.5KWH/m2，当光伏组件背板样件接收紫外照射，UVA+UVB总辐照量达到30KWH/m2时试验结束。
4)第一次环境试验后测试：
按照初始测试的方法及步骤对对应PET膜B区域的背板进行测试，测试结果记为B′。
5)第二次环境试验：
将层压后的光伏组件背板样件放置到试验架上，再放入环境试验箱，试验箱温度为60℃、湿度为60％RH,在高温高湿的同时进行强紫外照射。紫外照射UVA+UVB总辐照量每15KWH/m2中UVB的量不低于1.5KWH/m2，当光伏组件背板样件接收紫外照射，UVA+UVB总辐照量达到30KWH/m2时试验结束。
6)第二次环境试验后测试
按照初始测试的方法及步骤对对应PET膜C区域的背板进行测试，测试结果记为C′。
9)结果对比：测试结果应满足一下要求
B′/A′*100％≥80％
C′/A′*100％≥80％。
在步骤3)、5)中，环境试验箱的参数可选择：温度85℃，湿度85％RH，紫外照射60kwh，可根据需要具体设定。
本发明提供的光伏组件背板测试方法，与现有技术相比，具有操作简单、背板性能测试全面的优点，能够用于把控光伏组件背板膜耐高温、高湿及强紫外的性能，光伏组件背板样件中背板通过PET膜与EVA胶膜二接触，能够轻松剥离对应PET膜A、PET膜B及PET膜C位置的背板；借助透明的PET膜能够方便在环境试验箱内进行高温高湿的同时进行强紫外照射测试；沿着PET膜A、PET膜B及PET膜C边缘进行裁切，再沿着分割线划分为测试区一及测试区二，满足背板的各种性能测试。利用该光伏组件背板样件，能够一次性完成粘结力测试、水蒸气透过率测试延伸率及抗拉强度测试，提高光伏组件的产品质量，更有利于组件使用安全性能和寿命的提高。
进一步地，请参阅图3、4，作为本发明提供的光伏组件背板测试方法的一种具体实施方式，层压后的所述光伏组件背板样件放置在试验架10上，再将试验架放入环境试验箱内。
进一步地，请参阅图3、4，作为本发明提供的光伏组件背板测试方法的一种具体实施方式，所述试验架10包括支腿和载物台，所述载物台上设有若干个用于放置测试条的导槽11。可对导槽进行标记，将裁切下的背板测试条置于不同的导槽内进行测试，方便区分记录数据。
进一步地，请参阅图3、4，作为本发明提供的光伏组件背板测试方法的一种具体实施方式，所述载物台上的导槽11中部设有隔板12，能够将测试条将排列，避免发生混淆。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.光伏组件背板测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)样件制备：
a)材料准备：准备好玻璃、EVA胶膜一及EVA胶膜二、背板、电池串及三张PET膜，三张PET膜分别为PET膜A、PET膜B及PET膜C；
b)初步制样：将玻璃放置于工作台上，将EVA胶膜一放置在玻璃上，依次放置电池串并覆盖EVA胶膜二；在EVA胶膜二上依次放置PET膜A、PET膜B、PET膜C，最后覆盖背板完成初步制样；
c)初步制样完成后，将光伏组件背板样件送入层压机进行层压成型；
2)初始测试：
a)将层压后的光伏组件背板样件对应PET膜A、PET膜B及PET膜C的背板分隔为3个样品，在PET膜A、PET膜B及PET膜C的中部划分割线；
将对应PET膜A的背板以分割线为界分隔为测试区一及测试区二，对应PET膜A的背板上部测试区一部分沿PET膜A的边缘将背板的测试区一裁下，将背板测试区二部分沿玻璃长边方向用裁切工具将其裁成若干个测试条；
将不同测试条分别与拉力机相连进行封装材料与背板粘接力的测试；EVA胶膜二与背板粘接力测试为180°剥离，若干个测试值的平均值做为该点测试结果；
b)对应PET膜A的背板测试区二裁下的部分沿玻璃长边方向标记为纵向、短边方向标记为横向，通过水蒸气透过率测定仪及抗拉试验机对背板测试区二进行水蒸气透过率、延伸率(纵向、横向)、抗拉强度(纵向、横向)测试，记录3个样品的每项测试结果，多个测试结果的平均值为最终结果记为结果A′；
3)第一次环境试验：
将层压后的光伏组件背板样件放入环境试验箱内，在高温高湿的同时进行强紫外照射；
4)第一次环境试验后测试：
按照步骤2)初始测试的方法及步骤对对应PET膜B区域的背板进行测试，测试结果记为B′；
5)第二次环境试验：
将层压后的光伏组件背板样件再放入环境试验箱，继续在高温高湿的同时进行强紫外照射；
6)第二次环境试验后测试：
按照步骤2)初始测试的方法及步骤对对应PET膜C区域的背板进行测试，测试结果记为C′；
7)结果对比：测试结果应满足以下要求
B′/A′*100％≥80％，C′/A′*100％≥80％。
2.如权利要求1所述的光伏组件背板测试方法，其特征在于：所述PET膜A、PET膜B、PET膜C的规格为300mm*890mm，所述玻璃与所述背板的规格为1640mm*990mm，所述PET膜A、PET膜B及PET膜C的上下端距离所述玻璃的上下端均为L1＝50mm，所述PET膜A的左侧距离所述玻璃的左侧为L2＝100mm，所述PET膜C的右侧距离所述玻璃的右侧为L4＝300mm，所述PET膜A与所述PET膜B的间距、所述PET膜B与所述PET膜C的间距均为L3＝170mm。
3.如权利要求1所述的光伏组件背板测试方法，其特征在于：步骤1)中层压机的层压参数依据光伏组件生产工艺参数进行。
4.如权利要求2所述的光伏组件背板测试方法，其特征在于：步骤2)中PET膜A对应的背板测试区二裁成5条10±1mm的测试条，拉力机的运行速度为100mm/min,每条测试条从EVA胶膜二上剥离的长度为100mm。
5.如权利要求1所述的光伏组件背板测试方法，其特征在于：步骤3)、步骤5)中环境试验箱内数据相同，均为温度60℃、湿度60％RH,；紫外照射UVA+UVB总辐照量每15KWH/m2中UVB的量不低于1.5KWH/m2，当样品接收紫外照射，UVA+UVB总辐照量达到30KWH/m2时试验结束。
6.如权利要求1所述的光伏组件背板测试方法，其特征在于：层压后的所述光伏组件背板样件放置在试验架上，再将试验架放入环境试验箱内。
7.如权利要求6所述的光伏组件背板测试方法，其特征在于：所述试验架包括支腿和载物台，所述载物台上设有若干个用于放置测试条的导槽。
8.如权利要求7所述的光伏组件背板测试方法，其特征在于：所述载物台上的导槽中部设有隔板。
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