CN207909891U - 光伏组件背板样件及其性能测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光伏组件背板样件及其性能测试装置，光伏组件背板样件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，PET膜分别为间隔设置的PET膜A、PET膜B及PET膜C，光伏组件背板样件由层压机模拟光伏组件层压成型；从PET膜上剥离的背板分隔为若干个测试条，分别与所述拉力机相连进行粘结力测试、利用水蒸气透过率测定仪及抗拉试验机进行水蒸气透过率及延伸率、抗拉强度测试，将放置在试验架上的光伏组件背板样件放置在环境试验箱内进行高温高湿强紫外照射测试。采用PET膜能够轻松剥离对应PET膜A、PET膜B及PET膜C位置的背板，方便进行各种性能测试。

Description

光伏组件背板样件及其性能测试装置

技术领域

本实用新型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样件及其性能测试装置。

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。

初期的太阳能背板具有三层结构(PVDF/PET/PVDF)，外层保护层PVDF具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为PET聚脂薄膜具有良好的绝缘性能，内层PVDF和EVA具有良好的粘接性能。后来为了降低成本，考虑环保，出现了一些不含氟的背板结构，如APE结构背板。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。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光伏组件背板性能测试装置，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、高湿及强紫外性能的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种光伏组件背板样件，包括自上而下依次设置的玻璃、EVA胶膜一、电池串、EVA胶膜二、PET膜和背板，所述电池串间隔设置在所述EVA胶膜一与所述EVA胶膜二之间，所述PET膜为三张，分别为PET膜A、PET膜B及PET膜C，所述PET膜A、PET膜B及PET膜C间隔设置于所述EVA胶膜二与所述背板之间；所述光伏组件背板样件由层压机层压成型。

进一步地，所述PET膜A、PET膜B及PET膜C为尺寸相同的矩形，所述玻璃与所述背板为长宽一致的矩形，所述PET膜A、PET膜B及PET膜C的上下端与所述玻璃的上下端设有间距，所述PET膜A的左侧与所述玻璃的左侧、所述PET膜C的右侧与所述玻璃的右侧均设有间距。

进一步地，所述PET膜A、PET膜B及PET膜C的长和宽分别为890mm和300mm，所述玻璃与所述背板的长和宽分别为1640mm和990mm。

进一步地，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，在对应所述PET膜A、PET膜B及PET膜C的背板上涂有分割线，所述分割线将背板分隔为用于对背板做水蒸气透过率、延伸率及抗拉强度的测试区一，及用于对背板做粘结力测试的测试区二，所述分割线对应所述PET膜A、PET膜B及PET膜C的相同部位。

进一步地，所述分割线与所述PET膜A、PET膜B及PET膜C的下端距离均为L5＝200mmm。

本实用新型还提供了上述光伏组件背板样件的性能测试装置，包括用于放置所述光伏组件样件的试验架，用来对背板做粘结力测试的拉力机，用来对背板做水蒸气透过率的水蒸气透过率测定仪，用来对背板做延伸率及抗拉强度的抗拉试验机，用于提供高温高湿强紫外照射条件的环境试验箱；所述光伏组件样件对应测试区一及测试区二的背板分隔为若干个测试条。

进一步地，所述试验架的载物台上设有若干个用于放置测试条的导槽，若干个所述导槽并列间隔设置。

本实用新型提供的光伏组件背板性能测试装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型光伏组件背板样件利用层压机层压成型，能够真实模拟光伏组件；将光伏组件背板样件上测试区二的若干个背板测试条分别与所述拉力机相连进行粘结力测试，测试区一的若干个背板测试条分别利用水蒸气透过率测定仪及抗拉试验机进行水蒸气透过率及延伸率、抗拉强度测试，将放置在试验架上的光伏组件背板样件放置在环境试验箱内进行高温高湿强紫外照射测试。本实用新型中的背板通过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，方便对背板进行各种性能测试，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。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的光伏组件背板样件的爆炸结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的光伏组件背板性能测试装置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

为了使本实用新型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，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的光伏组件背板性能测试装置进行说明。所述光伏组件背板样件，包括自上而下依次设置的玻璃1、EVA胶膜一2、电池串3、EVA胶膜二4、PET膜5和背板6，所述电池串3间隔设置在所述EVA胶膜一2与所述EVA胶膜二4之间，所述PET膜5为三张，分别为PET膜A、PET膜B及PET膜C，所述PET膜A、PET膜B及PET膜C间隔设置于所述EVA胶膜二4与所述背板6之间；所述光伏组件背板样件由层压机层压成型，层压参数依据光伏组件生产工艺参数进行，用来模拟真实光伏组件中背板的封装状态；间隔设置的PET膜A、PET膜B及PET膜C方便沿着三张PET膜的边缘裁切背板，以便进行后序各种性能测试。

本实用新型提供的光伏组件背板样件，与现有技术相比，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，方便对背板进行各种性能测试，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；光伏组件背板样件利用层压机层压成型，能够真实模拟光伏组件。利用本实用新型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。

进一步地，请参阅图1、2，作为本实用新型提供的光伏组件背板样件的一种具体实施方式，所述PET膜A、PET膜B及PET膜C为尺寸相同的矩形，所述玻璃1与所述背板6为长宽一致的矩形，所述PET膜A、PET膜B及PET膜C的上下端与所述玻璃1的上下端设有间距，所述PET膜A的左侧与所述玻璃1的左侧、所述PET膜C的右侧与所述玻璃1的右侧均设有间距。利用该结构能够保证背板的封装模拟真实工作状态。

进一步地，作为本实用新型提供的光伏组件背板样件的一种具体实施方式，所述PET膜A、PET膜B及PET膜C的长和宽分别为890mm和300mm，所述玻璃1与所述背板6的长和宽分别为1640mm和990mm。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的光伏组件背板样件的一种具体实施方式，所述PET膜A、PET膜B及PET膜C的上下端距离所述玻璃1的上下端均为L1＝50mm，所述PET膜A的左侧距离所述玻璃1的左侧为L2＝100mm，所述PET膜C的右侧距离所述玻璃1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，请参阅图2，作为本实用新型提供的光伏组件背板样件的一种具体实施方式，在对应所述PET膜A、PET膜B及PET膜C的背板6上涂有分割线7，所述分割线7将背板6分隔为用于对背板做水蒸气透过率、延伸率及抗拉强度的测试区一8，及用于对背板做粘结力测试的测试区二9，所述分割线7对应所述PET膜A、PET膜B及PET膜C的相同部位。利用裁切工具沿着PET膜A、PET膜B及PET膜C的边缘将背板裁下，再沿着分割线将3块背板分隔成测试区一和测试区二，方便进行后序的各种性能测试。

进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的光伏组件背板样件的一种具体实施方式，所述分割线7与所述PET膜A、PET膜B及PET膜C的下端距离均为L5＝200mmm。

本实用新型还提供了上述光伏组件背板样件的性能测试装置，包括用于放置所述光伏组件样件的试验架10，用来对背板做粘结力测试的拉力机，用来对背板做水蒸气透过率的水蒸气透过率测定仪，用来对背板做延伸率及抗拉强度的抗拉试验机，用于提供高温高湿强紫外照射条件的环境试验箱；所述光伏组件样件对应测试区一及测试区二的背板分隔为若干个测试条。

本实用新型提供的光伏组件背板样件性能测试装置，与现有技术相比，将上述光伏组件背板样件的背板沿着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。

进一步地，请参阅图3、4，作为本实用新型提供的光伏组件背板样件性能测试装置的一种具体实施方式，所述试验架10的载物台上设有若干个用于放置测试条的导槽11，若干个所述导槽11并列间隔设置。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4，作为本实用新型提供的光伏组件背板样件性能测试装置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，能够将测试条方便排列放置，避免发生混淆。

本实用新型的具体应用步骤如下：

1)样件制作:

a)材料准备：准备好玻璃、封装材料用的前后EVA胶膜一及EVA胶膜二、背板、电池串、透明PET膜。

b)初步制样：将玻璃放置于工作台面上，将封装材料EVA胶膜一放置在玻璃上，将EVA胶膜一与玻璃边缘对齐，依次放置电池串并覆盖封装材料EVA胶膜二。在EVA胶膜二上依次放置PET膜A、PET膜B、PET膜C三张透明的PET膜，PET膜的规格为300mm*890mm,三张PET膜距离玻璃长边均为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所示。

c)初步制样完成后，将样品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。

对应PET膜A以分割线为界除背板下部测试区二9部分外沿PET膜A的边缘将背板的测试区一8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。

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的背板测试区二9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′。

7)结果对比：测试结果应满足一下要求

B′/A′*100％≥80％

C′/A′*100％≥80％。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.光伏组件背板样件，其特征在于：包括自上而下依次设置的玻璃、EVA胶膜一、电池串、EVA胶膜二、PET膜和背板，所述电池串间隔设置在所述EVA胶膜一与所述EVA胶膜二之间，所述PET膜为三张，分别为PET膜A、PET膜B及PET膜C，所述PET膜A、PET膜B及PET膜C间隔设置于所述EVA胶膜二与所述背板之间；所述光伏组件背板样件由层压机层压成型。

2.如权利要求1所述的光伏组件背板样件，其特征在于：所述PET膜A、PET膜B及PET膜C为尺寸相同的矩形，所述玻璃与所述背板为长宽一致的矩形，所述PET膜A、PET膜B及PET膜C的上下端与所述玻璃的上下端设有间距，所述PET膜A的左侧与所述玻璃的左侧、所述PET膜C的右侧与所述玻璃的右侧均设有间距。

3.如权利要求2所述的光伏组件背板样件，其特征在于：所述PET膜A、PET膜B及PET膜C的长和宽分别为890mm和300mm，所述玻璃与所述背板的长和宽分别为1640mm和990mm。

4.如权利要求3所述的光伏组件背板样件，其特征在于：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。

5.如权利要求4所述的光伏组件背板样件，其特征在于：在对应所述PET膜A、PET膜B及PET膜C的背板上涂有分割线，所述分割线将背板分隔为用于对背板做水蒸气透过率、延伸率及抗拉强度的测试区一，及用于对背板做粘结力测试的测试区二，所述分割线对应所述PET膜A、PET膜B及PET膜C的相同部位。

6.如权利要求5所述的光伏组件背板样件，其特征在于：所述分割线与所述PET膜A、PET膜B及PET膜C的下端距离均为L5＝200mmm。

7.光伏组件背板性能测试装置，其特征在于：包括用于放置如权利要求5所述光伏组件样件的试验架，用来对背板做粘结力测试的拉力机，用来对背板做水蒸气透过率的水蒸气透过率测定仪，用来对背板做延伸率及抗拉强度的抗拉试验机，用于提供高温高湿强紫外照射条件的环境试验箱；所述光伏组件样件对应测试区一及测试区二的背板分隔为若干个测试条。

8.如权利要求7所述的光伏组件背板性能测试装置，其特征在于：所述试验架的载物台上设有若干个用于放置测试条的导槽，若干个所述导槽并列间隔设置。

9.如权利要求8所述的光伏组件背板性能测试装置，其特征在于：所述载物台上的导槽中部设有隔板。