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EVA膠膜透光率和剝離性能測試標(biāo)準(zhǔn)概述新

更新時(shí)間:2017-01-11      點(diǎn)擊次數(shù):1373

摘要EVA膠膜是一種以EVA為基材經(jīng)過擠壓成型工藝形成的熱固性膜狀熱熔膠,與硅晶片、玻璃、背板粘接制成太陽能電池板。其透光率和剝離強(qiáng)度對太陽能電池的壽命起著至關(guān)重要的作用。本文從試驗(yàn)的角度,論述了EVA膠膜透光率和剝離強(qiáng)度的測試方法,以期為相關(guān)企事業(yè)單位和科研院校提供一定的科研幫助。

關(guān)鍵詞EVA膠膜,透光率、剝離強(qiáng)度、XLWPC)智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)

作者:濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司

 

EVA膠膜是一種以EVA為基材經(jīng)過擠壓成型工藝形成的熱固性膜狀熱熔膠。這種膠膜在常溫下無粘性,便于加工,但在熔融狀態(tài)下形態(tài)會變得*透明,同時(shí)發(fā)生粘接與交聯(lián)固化反應(yīng),與硅晶片、玻璃、背板粘接制成太陽能電池板,如圖1。

1—頂面玻璃;2—背板;3—硅晶片;4EVA膠膜

1、太陽能電池板構(gòu)成簡示圖

太陽能電池發(fā)電利用的是硅等半導(dǎo)體材料受到陽光照射時(shí)發(fā)生光生伏應(yīng),直接將太陽能輻射轉(zhuǎn)換為電能。這種原理意味著硅晶片要zui大范圍吸收陽光輻射,因此作為硅晶片與外層玻璃的*“屏障”,EVA膠膜需要具備非常優(yōu)異的透光率,這種特性同時(shí)對電池板的輸出具有增益作用。另外,在結(jié)構(gòu)組成方面,EVA膠膜承擔(dān)著硅晶片、上層保護(hù)材料玻璃、下層背板三者之間的粘接作用。這種粘接效果一般通過測定EVA膠膜與玻璃、EVA膠膜與背板的剝離強(qiáng)度來評判。在實(shí)際應(yīng)用中,EVA膠膜需要具備合理的剝離強(qiáng)度。外界環(huán)境,尤其是惡劣天氣會對太陽能電池組件內(nèi)里和外部造成不同程度的損害,如果EVA膠膜與材料間的剝離強(qiáng)度沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,那么環(huán)境的侵襲極易造成內(nèi)部粘接層的脫離,反之如若剝離強(qiáng)度過大,后期返修時(shí)會對硅晶片造成一定損傷。

綜上所述,EVA膠膜不僅起著封裝和粘接的作用,其透光率和剝離性能對太陽能電池的質(zhì)量與壽命起著至關(guān)重要的作用,因此需要重點(diǎn)加強(qiáng)對這兩方面的檢測控制。

透光率測試

國標(biāo)GB 241080 《透明塑料透光率和霧度試驗(yàn)方法》是EVA膠膜透光率測定的標(biāo)準(zhǔn)方法。測試前需要注意,被測樣品必須具備同樣的厚度才可進(jìn)行測試。

首先,進(jìn)行試驗(yàn)環(huán)境及儀器準(zhǔn)備??刂圃囼?yàn)環(huán)境溫度為23±5℃,相對濕度為50±20%RH。該標(biāo)準(zhǔn)中選取的試驗(yàn)儀器為積分球式霧度計(jì),其他能夠獲得同樣結(jié)果的測試儀器也可使用。

其次,進(jìn)行試樣制備。取50*50mmEVA膠膜與50*50*1mm的載玻玻璃以玻璃/EVA膠膜/玻璃的順序三層疊合。將上述樣品置于層壓機(jī)內(nèi),加熱到100℃,抽真空5min,然后加壓0.5Mpa,保持5min;再放入固化箱中,按產(chǎn)品要求的固化溫度和時(shí)間進(jìn)行交聯(lián)固化,然后取出冷卻至室溫。

1—陷阱;2—標(biāo)準(zhǔn)板;3—積分球;4—試樣架;5—光電池;6—控制線路;7—檢流計(jì);8—光源;9—穩(wěn)壓器;L1L2、L3—透鏡;S—光孔;C-F—濾光鏡                    

2、積分球式霧度計(jì)原理圖

第三,開始試驗(yàn)。接通電源,使儀器穩(wěn)定10分鐘以上。同時(shí)測試試樣的厚度,到1微米。根據(jù)圖2所示的測試原理,調(diào)節(jié)儀器的零點(diǎn)旋鈕,使積分球在暗色時(shí)檢流計(jì)的指示為零。當(dāng)光線無阻擋時(shí),調(diào)節(jié)儀器使檢流計(jì)的指示為100,然后按照表1進(jìn)行操作,讀取檢流計(jì)的指示刻度。zui后根據(jù)公式透光率 計(jì)算結(jié)果。

1、測試參照表

檢流計(jì)的讀數(shù)

試樣是否在位置上

陷阱是否在位置上

標(biāo)準(zhǔn)白板是否在位置上

得到的量

T1

不在

不在

入射光通量(100

T2

不在

透射光通量

剝離強(qiáng)度測試

EVA膠膜的剝離性能測試包含兩方面的指標(biāo):EVA膠膜與玻璃的剝離、EVA膠膜與背板材料剝離。該項(xiàng)測試要求參照GB/T 27901995《膠粘劑180°剝離強(qiáng)度試驗(yàn)方法》進(jìn)行,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測試原理為取兩塊被粘材料(一撓性材料、一剛性材料)用膠粘劑制備成膠接試樣,然后將膠接試樣以規(guī)定的速率從膠接的開口處剝開,兩塊被粘物沿著被粘面長度的方向逐漸分離。通過撓性被粘物所施加的剝離力應(yīng)基本上平行于膠接面。本項(xiàng)試驗(yàn)中,玻璃和背板材料可被視為剛性材料,EVA膠膜可被視為撓性材料。

1、試樣制備。取300*300*3.2mm鋼化玻璃1塊,300*300mmEVA膠膜2塊和310*310mm背板材料1塊,根據(jù)上述透光率測試中的試樣制備工藝制取玻璃與EVA膠膜復(fù)合材料、背板材料與EVA膠膜復(fù)合材料各1份。冷卻后使用取樣刀制取寬15mm,長300mm的長條試樣,兩類材料各制取5個(gè)試樣。而后在GB/T2918-1998《塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中調(diào)節(jié)試樣狀態(tài),時(shí)間至少為2小時(shí)。

2、試樣夾持。取背板材料與EVA膠膜復(fù)合后的試樣,于二者的交接開口處進(jìn)行預(yù)剝處理,將EVA膠膜剝開的一端彎曲180°,夾裝于XLWPC)智能電子拉力機(jī)的下夾頭。背板剝開端夾緊于上夾頭。夾持期間要使夾頭間試樣定位準(zhǔn)確,以保證所施加的拉力均勻的分布在試樣的寬度上。如圖3所示。

3、試樣夾持

 

3、開始測試。在拉力機(jī)操作系統(tǒng)中選擇“180°剝離試驗(yàn)”,設(shè)置試驗(yàn)速度為100±10 mmmin,啟動試驗(yàn),使上下夾頭以恒定的速率分離。當(dāng)至少有125mmEVA膠膜被剝離時(shí),停止試驗(yàn)。系統(tǒng)會自動顯示平均剝離力和剝離強(qiáng)度等數(shù)據(jù)。一般來說,EVA膠膜與背板材料的剝離強(qiáng)度應(yīng)大于等于15N/15mm EVA膠膜與玻璃的剝離強(qiáng)度測試可參照此試驗(yàn)進(jìn)行。

4、測試建議。為進(jìn)一步確定EVA膠膜剝離強(qiáng)度的穩(wěn)定性,筆者建議進(jìn)行沸水試驗(yàn),要求將試樣置于沸水中3小時(shí)后進(jìn)行此項(xiàng)測試,若剝離強(qiáng)度沒有下降,方可判定合格。

EVA膠膜的透光率和剝離強(qiáng)度檢測采用了規(guī)范的測試方法和*測試儀器,為現(xiàn)代太陽能電池板的封裝和光能轉(zhuǎn)化提供了可靠的*,為光伏行業(yè)企業(yè)及相關(guān)科研機(jī)構(gòu)提供了質(zhì)量控制和研究的新方法。

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