一种光伏组件封装胶膜交联度的测试方法与流程

    专利查询2025-06-14  29

    本发明涉及光伏组件,尤其涉及一种光伏组件封装胶膜交联度的测试方法。


    背景技术:

    1、eva胶(ethylene-vinyl acetate copolymer,乙烯-醋酸乙烯共聚物)在太阳能电池中扮演着至关重要的角色,主要用作光伏组件的封装材料。在光伏组件制造工艺中,通过eva胶膜将太阳能电池串和背板以及钢化玻璃粘接在一起。组件层压时,eva加热到一定温度处于熔融状态,配方中的交联剂分解产生自由基引发eva长链分子间的结合,使之和电池片、钢化玻璃、背板产生粘接和固化,进而使三层材料覆合为一体,固化后的电池片不再移动。eva胶可以抵抗高温、潮气、紫外线等环境因素,可以保证太阳能电池组件的创奇稳定运行。

    2、eva胶膜的交联度会直接影响太阳能电池组件的性能和使用寿命。如果交联度过低,会导致eva与玻璃、背板脱层,造成内部电路连通,降低机械性能;而交联度过高,则可能导致组件产生龟裂,同时,交联度过高还会导致其抗紫外老化性能降低。因此,需要精准控制并监测eva胶膜的交联度,以确保组件的长期稳定性和效率。

    3、目前,主要是采用萃取法测试eva胶膜的交联度,即先将层压交联固化后的eva剪切成eva碎片,然后以二甲苯为萃取溶剂,在约140℃高温条件下萃取5小时左右,再烘干,最后通过交联度公式:交联度=盛有eva的筛选袋萃取前后重量差/萃取前的总量,计算交联度。该方法存在以下几点缺陷:(1)检测速度慢,整个检测过程用时在10h以上,无法快速获得检测结果,对产品使用的及时性会造成影响,且产线中的质量问题不能及时发现;(2)操作过程复杂,必须依靠专业性的设施,对场地等客观条件要求较高;(3)检测过程中需要二甲苯,此物品属于危险化学品。存在比较大的安全使用风险,另外,二甲苯萃取过程中会产生有害气体,检测过程中需要佩戴防毒面具,对操作人员存在较大的健康隐患;(4)二甲苯每使用三次就需要更换,大幅度增加了检测成本;(5)废气二甲苯必须由专业机构进行回收,处理成本较高。因此,亟需一种操作简单、安全、成本低、绿色环保且可准确测量的eva胶膜交联度的测试方法。


    技术实现思路

    1、针对现有技术中检测eva胶膜交联度的方法存在的用时长、操作复杂、安全隐患较高以及成本高等问题,本发明提供一种光伏组件封装胶膜交联度的测试方法。

    2、为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是:

    3、第一方面,本发明提供一种光伏组件封装胶膜交联度的测试方法,包括以下步骤:

    4、s1,裁取待层压的胶膜样品a和胶膜样品b,分别称重记为ma和mb,将裁取的胶膜样品a和胶膜样品b分别放入水中,记录放入样品前后水的体积变化va和vb,计算胶膜样品的密度ρ0=(ma/va+mb/vb)/2;

    5、s2,将胶膜样品a和胶膜样品b按照工艺参数进行层压,裁剪,得待测样品;将所述待测样品称重记为mc,然后放入水中,记录放入样品前后水的体积变化vc,计算待测样品的密度ρ1=mc/vc;;

    6、s3,计算交联度g=ρ1/ρ0,当0.80≤g≤0.95则判定交联度满足工艺要求,否则判定交联度不满足工艺要求。

    7、相对于现有技术,本发明创造性地构建了光伏组件封装胶膜交联度的测试方法,依据层压前后胶膜样品的密度比值g是否在0.80-0.95范围内,就可以直观量化地判定交联度是否满足工艺要求。依据本发明提供的光伏组件封装胶膜交联度的测试方法,不但可大幅降低检测交联度所需的时间,快速获得检测结果,还可避免危险化学品二甲苯的使用,提高工艺的安全性和环保性,且无需特殊的测试仪器,不增加额外的设备投入,测试结果快速有效,可及时调整、改进层压工艺,对加快生产进度,准确判断产品使用的及时性,降低研发和生产成本能起到积极地推进作用,实用价值极高。

    8、需要说明的是,本发明提供的光伏组件封装胶膜交联度的测试方法,适用于目前常规的用于光伏组件封装胶膜的交联度的判断,如eva叫胶膜、poe胶膜、以及其他封装胶膜(如pcms/silicon、pvb胶膜、tpu胶膜)等。可适用于判断同种胶膜的交联度,也可用于判断不同性能的两种胶膜的交联度。

    9、作为本发明的一种具体实施方式,采用0.01g精度的精密天平称取各样品的质量。

    10、进一步地,s2中所述待测样品的尺寸与s1中裁剪的胶膜样品a和胶膜样品b的尺寸均相同。

    11、作为本发明的一种具体实施方式,所述待测样品的尺寸为70mm×70mm。

    12、作为本发明的一种具体实施方式,s1中,裁剪的所述胶膜样品a和胶膜样品b的片数≥3。

    13、为了提高检测的准确度,层压前胶膜样品和层压后待测样品均裁剪至少3片,分别进行称重和测试体积,取多个样品的平均值作为最终的ma、va、mb、vb、mc、vc。

    14、为了进一步提高测量的准确度,步骤s1和步骤s2中每个样品的质量、体积分别测量2-3次,取平均值作为最终的测量值。

    15、进一步地,s3中,0.85≤g≤0.95。

    16、进一步地,所述胶片样品a和胶膜样品b独立地选自eva胶膜或poe胶膜。

    17、需要说明的是,为了确保检测结果的准确性,重量和体积的数值需要保留小数点后两位以上,且在测量样品的体积时需要确保样品完全没入水中。计算公式中所有计算结果均需要保留到小数点后两位,以确保计算结果的精准。

    18、第二方面,本发明提供一种光伏组件的制备方法,包括上述任一项所述的光伏组件封装胶膜交联度的测试方法。

    19、第三方面,本发明提供一种光伏组件,由上述的光伏组件的制备方法制备得到。

    20、与现有技术相比,本技术方案的有益效果在于:采用本发明提供的光伏组件封装胶膜交联度的测试方法,可以快速准确地对层压工艺是否匹配工艺要求进行判定,整体检测时间约为10min左右,解决了现有技术中判断胶膜交联度时间过长,对产品使用的及时性造成影响,以及无法对层压工艺进行准确、快速调整的问题,除此之外,本发明提供的交联度的测试方法操作简单,无需特殊测试设备,且无需使用二甲苯等高危化学品,不仅降低了检测成本,还大幅降低了对环境的污染和安全风险,具有极高的实用价值。



    技术特征:

    1.一种光伏组件封装胶膜交联度的测试方法,其特征在于,包括如下步骤:

    2.如权利要求1所述的光伏组件封装胶膜交联度的测试方法,其特征在于,s2中所述待测样品的尺寸与s1中裁剪的胶膜样品a和胶膜样品b的尺寸均相同。

    3.如权利要求2所述的光伏组件封装胶膜交联度的测试方法,其特征在于,所述待测样品的尺寸为70mm×70mm。

    4.如权利要求1所述的光伏组件封装胶膜交联度的测试方法,其特征在于,s1中,裁剪的所述胶膜样品a和胶膜样品b的片数≥3。

    5.如权利要求1所述的光伏组件封装胶膜交联度的测试方法,其特征在于,s3中,0.85≤g≤0.95。

    6.如权利要求1所述的光伏组件封装胶膜交联度的测试方法,其特征在于,所述胶片样品a和胶膜样品b独立地选自eva胶膜或poe胶膜。

    7.一种光伏组件的制备方法,其特征在于:包括权利要求1-6任一项所述的光伏组件封装胶膜交联度的测试方法。

    8.一种光伏组件,其特征在于,由权利要求7所述的光伏组件的制备方法制备得到。


    技术总结
    本发明设计光伏组件技术领域,具体公开了一种光伏组件封装胶膜交联度的测试方法。本发明创造性地构建了光伏组件封装胶膜交联度的测试方法,依据层压前后胶膜样品的密度比值G是否在080‑0.95范围内,就可以直观量化地判定交联度是否满足工艺要求。依据本发明提供的光伏组件封装胶膜交联度的测试方法,不但可大幅降低检测交联度所需的时间,快速获得检测结果,还可避免危险化学品二甲苯的使用,提高工艺的安全性和环保性,且无需特殊的测试仪器,不增加额外的设备投入,测试结果快速有效,可及时调整、改进层压工艺,对加快生产进度,准确判断产品使用的及时性,降低研发和生产成本能起到积极地推进作用,实用价值极高。

    技术研发人员:苗蕾,王新颖,杨燕,王坤,郑炯,王会晓,于波,冯天顺,吴萌萌,麻超,李亚彬,刘莹,蒋京娜,荣丹丹,邢少辉,耿亚飞,张颖,史金超,崔晓叶,杨雯,于添
    受保护的技术使用者:英利能源(中国)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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