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紫外老化試驗機對光伏材料的老化試驗探究

點擊次數:49 發布時間:2019-06-12

   紫外老化試驗機對光伏材料的老化試驗探究

  紫外老化試驗機用于塑料、涂料、橡膠材料在模擬由太陽光、雨水、露水環境下的人工加速試驗。用來評估材料在褪色、顏色變化、光澤、裂紋、起泡、脆化、氧化等方面的變化。從而為材料配方的改進、產品性能的提高提供依據。
  該設備外殼內膽均采用優質不銹鋼材料,試樣架為鋁合金框式基架襯板及伸張簧組成。設備主控制器為智能數顯控制儀,人性化設計的操作方法,易學易用,并且不同功能檔次的儀表操作相互兼容。輸入采用數字校正系統,內置常用熱電偶,測量精確穩定。具備位式調節和AI人工智能調節功能,多種報警模式。
  隨著光伏產業的發展,光伏電站已經在全球范圍內源源不斷地對外提供綠色清潔能源。光伏組件想要維持25年的使用壽命,在設計之初,就要考慮各種惡劣環境對組件的影響。包括機械沖擊、紫外輻射、風沙磨損、酸雨等等。那么各種原材料的可靠性,就顯得尤為重要,光伏材料的紫外老化試驗也就必不可少了。
  紫外線具有較短的波長和較高的能量,對材料特別是高分子材料具有很強的破壞性,由于組件封裝中廣泛使用的背板和EVA都是高分子材料,這些材料在戶外的老化通常是在紫外線、溫度和濕度的共同作用下發生的,因此在選擇封裝材料時候紫外老化試驗是必不可少的一項測試。
  常規的紫外老化測試按IEC標準:用波長在280nm-400nm間,總輻照量為15kWh·m-2,且在280nm-320nm內輻照量占比為3%-10%的紫外光照射。目前行業背板常規測試紫外老化輻照量為120 kWh·m-2,也有很多客戶做到240 kWh·m-2、360 kWh·m-2,甚至540 kWh·m-2。這樣加嚴的測試對背板的可靠性提出了更高的要求。日常的測試中,也出現了一些失效的情況。
  當裸背板進行紫外老化出現裂紋后,它的拉伸強度和與EVA間的粘結力普遍下降、衰減,另外,表層材料出現裂紋后失去了對內層PET的保護,導致PET直接暴露在空氣中,容易水解和碎化。光伏組件在戶外經過長期暴曬后,EVA也同時會出現黃變、脫層等不良現象。EVA在老化后對紫外線的阻隔能力下降,同樣會引起背板的黃變及脫層。
  背板環境可靠性性能不光只考慮單純紫外光老化條件,還要把高溫和濕度環境的綜合因素同時考慮。目前IEC標準規定通過模擬自然光,結合高溫和濕度來評估材料的耐受能力,保障組件在戶外環境中能維持設計的使用期限。

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