太陽能電池背板又稱光伏組件背膜,廣泛應用于太陽能電池發電原理(光伏)組件中,對組件的電池進行保護和封裝。具有可靠的機械強度、絕緣性、耐水解性、耐候性和耐腐蝕性。一般有外氟膜(PVF/PVDF)和氟涂層三層,具有良好的抗環境侵蝕能力。中間層通常為PET(聚酯波膜),具有良好的絕緣性能。內層PVF或氟涂層經表面處理后與EVA具有良好的附著力。
隨著光伏市場的爆發,一個不可避免的問題是,一些已經建成的光伏電站面臨著許多質量風險和輔助材料帶來的風險。中國巨大的氣候和環境的差異,后面需要承受更嚴格的考驗,底板失敗會使內部組件封裝材料和電池直接暴露在惡劣的戶外環境,導致水解,電池封裝材料和焊接的一系列的問題,如腐蝕、脫層,反過來,減少組件的功率輸出和使用壽命,直接關系到光伏電站的出力和壽命。面對光伏補貼的調整,光伏產業迫切需要降低成本,提高效率。不斷擴大產能、提高產能已成為光伏廠商的選擇。然而,在此期間,大量未經驗證的原材料被應用到光伏電站。隨著戶外使用時間的推移,在短短幾年的時間內,許多部件出現了嚴重的故障,如功率衰減明顯,后板發黃開裂,嚴重影響了電站的投資回報。其中,底板作為構件的外部防護材料,其耐久性關系到系統的長期可靠性。近年來,大規模回縮開裂、黃色等問題為行業敲響了警鐘。
華陽光伏檢測中心成立于2007年1月,擁有光伏組件電氣性能實驗室、環境可靠性實驗室、熱點耐力實驗室、加速紫外實驗室、機械力學實驗室、光伏硅膠實驗室、光伏背板/EVA實驗室、接線盒實驗室等綜合性實驗室。2016年至今,光伏組件原材料檢測共計213項。測試方法和測試數據得到了客戶的一致認可。通過華陽光伏測試中心的測試數據,光伏投資者可以選擇更優質的模塊材料。

一、光伏電池背板性能測試簡介
一個合格的背板需要有良好的機械性能,電氣絕緣、熱性能和耐候性和其他功能,產品必須經過剝離強度、抗拉強度、水汽傳輸速率、尺寸變化率、黃色指數變化,擊穿電壓,DTI、CTI、耐老化等特性在正常生產和使用。抗老化試驗包括濕熱試驗、濕冷試驗、熱循環試驗、紫外預處理試驗。下表1和表2分別展示了背板、單項測試項目和測試順序的性能分類。
由于背板的單項測試項目較多,每項測試都有獨立的標準。總的方向是滿足光伏組件25年的使用壽命,滿足IEC6125和IEC61730標準。本課題主要介紹了背板絕緣試驗之一:DTI試驗。
二。DTI測試
絕緣厚度通過距離測量:
組件的生產過程中,經常會有焊渣,焊接磁帶或母線彎曲,形成“金屬撞”,這些“金屬碰撞”和伊娃接觸,在層壓過程中可能穿透伊娃,甚至穿透背板E層/ PET層,在使用,如果電池傳導將直接影響后面的板的絕緣性能。長期添加在戶外環境會造成安全事故。
零件內部金屬凸起放大圖
太陽能電池板發電工作原理DTI測試及樣品制備條件:
A.焊絲直徑800um±50um(60%錫/40%鉛),最小長度15cm。
B.樣本量為210mm×148mm。按結構上的G/(E)/rm/焊絲/E/ b。
C. EVA的使用:方法A采用單EVA(根據EVA的層壓參數);方法B沒有使用EVA(更嚴格)。
試樣制備流程圖
DTI是焊線頂部到后板外層的距離。DTI只包括可靠保溫層的厚度,不包括膠接層和E層。采用金相顯微鏡,即DTI,測量焊絲頂部到后板外層的距離。
下面的圖片是用金相顯微鏡測得的厚度。
結論:根據模塊絕緣耐受電壓確定可靠的保溫層厚度。根據IEC 61730-2《光伏(PV)組件安全性評價》,DTI的可靠保溫層厚度如下表所示
注:底板材料組成不同,可靠保溫層厚度仍需大量驗證。
由此可見,光伏組件生產所選用材料的重要性,以及生產過程的質量控制也是非常關鍵的。作為具有國家計量校準資質的光伏行業第三方檢測機構,華陽檢測中心始終秉承公平公正的態度,把各項檢測工作做好。只有讓光伏投資者選擇更優質的組件材料,才能保證光伏組件的使用壽命達到25年!
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