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将一块组件放入85℃,相对湿度85%的湿热箱 中进行湿热老化1000小时(DH1000h)后,发现组件中的EVA明显变黄,玻璃与EVA粘接界面出现气 泡, 与玻璃和背板的粘接强度明显下降。去除玻璃和背板后,对剩下的电池片正反两面的EVA(即分别与玻璃粘接和与背板粘接的EVA)进行红外ATR法测试,结果如图2所示。 从图2中可以看出,经过湿热老化以后,组件中的EVA在3400cm-1 处出现明显的羟基吸收峰,且 在1561cm-1处出现乙酸的特征吸收峰[6] ,说明EVA已经部分水解,产生部分醇羟基,并产生一定量的乙酸,水解过程如图3所示。 组件内EVA水解产生的乙酸不但会腐蚀玻 璃[7] 和背板,破坏EVA与玻璃和背板的粘接,导致 粘接强度下降,还会腐蚀电极和焊带[8],严重影响组件的电性能。所以EVA的水解对组件危害很大。 从图2中还可以看出,经过湿热老化1000小时后,与玻璃和背板粘接的EVA水解程度不一样,与玻璃粘接的EVA水解更严重些,采用水平基线法分别测定羟基吸收峰和乙酸特征吸收强度,结果如表1所示。 表1组件DH1000h后EVA的羟基和乙酸特征吸收峰高度 上述结果说明,与玻璃粘接处的EVA较与背板粘接处的EVA水解更明显,而我们传统观点认为水汽主要通过背板进入组件,实验结果与传统观点相违背,为此我们进行了更细致的实验。 2.2 小样件湿热老化后的EVA的红外分析 1#、2#两种EVA制成的小样件湿热老化后,去 除玻璃和背板,分别对与玻璃和背板粘接的EVA进行红外测试,采用基线法得到羟基吸收峰强度,结果如图4所示。 从图4中可以看出,随着老化的进行,羟基吸收 峰越来越强, 说明随着湿热时间的延长,EVA水解越来越严重;同种型号EVA制成的样件,经过湿热 老化后, 与玻璃粘接的EVA较背板面EVA水解程度高,这也进一步证实了上述组件湿热老化后的现象, 也就是说光伏组件在湿热环境中,与玻璃粘接的EVA更容易水解。这可能是因为作为无机材料的玻璃表面具有良好的亲水性,水汽从组件边缘渗入玻璃与EVA的粘接面,并逐渐往内部扩散,渗入的水汽又不能透过玻璃跑出, 水汽逐渐富集,导致EVA与玻璃的粘接强度下降和EVA水解。由于水汽不能透过玻璃进入组件, 进入玻璃与EVA粘接处的水汽主要是通过组件边缘逐渐渗入,这就要求组件在装框时的密封剂具有良好的隔水汽性能,从而抑制水汽进入组件。 |