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紫外老化试验机对光伏材料的老化试验探究

点击次数:206 发布时间:2019-06-12

   紫外老化试验机对光伏材料的老化试验探究

  紫外老化试验机用于塑料、涂料、橡胶材料在模拟由太阳光、雨水、露水环境下的人工加速试验。用来评估材料在褪色、颜色变化、光泽、裂纹、起泡、脆化、氧化等方面的变化。从而为材料配方的改进、产品性能的提高提供依据。
  该设备外壳内胆均采用不锈钢材料,试样架为铝合金框式基架衬板及伸张簧组成。设备主控制器为智能数显控制仪,人性化设计的操作方法,易学易用,并且不同功能档次的仪表操作相互兼容。输入采用数字校正系统,内置常用热电偶,测量稳定。具备位式调节和AI人工智能调节功能,多种报警模式。
  随着光伏产业的发展,光伏电站已经在全球范围内源源不断地对外提供绿色清洁能源。光伏组件想要维持25年的使用寿命,在设计之初,就要考虑各种恶劣环境对组件的影响。包括机械冲击、紫外辐射、风沙磨损、酸雨等等。那么各种原材料的可靠性,就显得尤为重要,光伏材料的紫外老化试验也就必不可少了。
  紫外线具有较短的波长和较高的能量,对材料特别是高分子材料具有很强的破坏性,由于组件封装中广泛使用的背板和EVA都是高分子材料,这些材料在户外的老化通常是在紫外线、温度和湿度的共同作用下发生的,因此在选择封装材料时候紫外老化试验是必不可少的一项测试。
  常规的紫外老化测试按IEC标准:用波长在280nm-400nm间,总辐照量为15kWh·m-2,且在280nm-320nm内辐照量占比为3%-10%的紫外光照射。目前行业背板常规测试紫外老化辐照量为120 kWh·m-2,也有很多客户做到240 kWh·m-2、360 kWh·m-2,甚至540 kWh·m-2。这样加严的测试对背板的可靠性提出了更高的要求。日常的测试中,也出现了一些失效的情况。
  当裸背板进行紫外老化出现裂纹后,它的拉伸强度和与EVA间的粘结力普遍下降、衰减,另外,表层材料出现裂纹后失去了对内层PET的保护,导致PET直接暴露在空气中,容易水解和碎化。光伏组件在户外经过长期暴晒后,EVA也同时会出现黄变、脱层等不良现象。EVA在老化后对紫外线的阻隔能力下降,同样会引起背板的黄变及脱层。
  背板环境可靠性性能不光只考虑单纯紫外光老化条件,还要把高温和湿度环境的综合因素同时考虑。目前IEC标准规定通过模拟自然光,结合高温和湿度来评估材料的耐受能力,保障组件在户外环境中能维持设计的使用期限。

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