门户-光伏|太阳能|PV|技术|质量|认证|标准
摘 要:对光伏组件封装EVA胶膜的湿热老化进行了研究,采用FT-IR法对湿热老化中的EVA进行 测试和分析。实验结果表明, 在湿热老化过程中,EVA发生了水解反应,产生乙酸,提高温度和相对湿度均会加快水解;EVA吸水率越高,越容易发生水解。 作为光电转换的光伏组件需要在户外使用25年,长期暴露于光、热、氧、水等复杂环境中,这就要求组件材料具有良好的耐候性。组件各材料中,起封装作用的EVA(乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物),综合性能良好,是目前光伏组件中最常用封装材料,但是该材料自身化学结构不稳定,所以耐老化性能相对较差,虽然在EVA胶膜中添加了紫外吸收剂、紫外光稳定剂、抗氧化剂和交联剂等各种不同的添加剂来提高其耐老化性能,但是仍有很多不足,在使用过程中常出现黄变、脱层、气泡、腐蚀电极等现象,严重影响组件的性能和使用寿命,所以必须克服这些 缺陷, 要克服这些缺陷就必须对EVA的使用和老化过程进行深入研究,特别是EVA的老化机理研究,目前文献中多数报道的是关于EVA在紫外照射下的老化,老化机理是NorrishTypeⅠ和NorrishTypeⅡ[1~4] ,如图1所示。在实际使用中,组件除了暴露在紫外照射下之外,还会暴露于高温高湿、低温、高低温交替等较恶劣环境中。高温高湿环境对EVA的性能影响很大,长期暴露于这样的环境下的EVA会出现气泡、发黄、脱层等现象,大大降低组件的电性能,甚至造成组件完全失效,耐湿热老化性能是EVA的一项重要指标,目前文献中还没有关于EVA湿热老化的系统研究报道。本实验采用傅立叶红外 光谱技术, 对光伏组件在湿热老化过程中的常见现象进行了研究,通过测试和分析老化前后EVA的结构变化,进而推断EVA的湿热老化机理及其对组件 性能的影响,为组件的生产提供实际指导意义。 1 实验部分 1.1 主要原材料 国产某EVA胶膜(1# )和进口某EVA胶膜(2#)、背板、玻璃。 1.2主要仪器 傅立叶红外光谱仪、湿热老化箱。 1.3 试验方法 湿热老化试验:将组件或自制小层压样件(玻璃/EVA/EVA/背板)放入一定条件的湿热箱中进行老化,每隔一段时间后取出,去除玻璃和背板后,采用傅立叶红外光谱ATR法分别对EVA的上下面(即与玻璃和背板粘结面)进行测试。 吸水率测试:将EVA胶膜放入23℃的水中浸泡24小时,测其浸泡前后质量变化率[5] 。 1.4测试分析 FT-IR测试:ATR法,NICOLETIs10型傅立叶红外光谱仪 2. 结果与讨论 2.1 光伏组件湿热老化后EVA的红外分析 |