Fotovoltaïsche verouderingstest op de achterplaat

Fotovoltaïsche achterplaat is een belangrijk onderdeel van fotovoltaïsche modules en speelt een rol als bescherming, isolatie en waterdampbarrière. De kwaliteit ervan bepaalt rechtstreeks de levensduur en de conversie-efficiëntie van fotovoltaïsche cellen. De fotovoltaïsche achterlaag, als buitenmateriaal van de fotovoltaïsche module, zal tijdens feitelijk gebruik echter worden beïnvloed door omgevingsfactoren zoals licht, hitte, zuurstof, vloeibare media, enz., waardoor het materiaal veroudert en daardoor de prestaties ervan worden beïnvloed. De huidige industriële eis voor de levensduur van fotovoltaïsche modules is 25 jaar, wat vereist dat de fotovoltaïsche backplane een doorlopende garantie biedt. Daarom hebben mensen een aantal versnelde verouderingstestmethoden ontworpen, zoals de versnelde verouderingstest met vochtige hitte, de versnelde verouderingstest met ultraviolet licht en de verouderingstest bij hoge en lage temperaturen. , waarbij in korte tijd verouderingsomstandigheden buiten worden gesimuleerd om de verouderingsbestendigheid van de backplane te onderzoeken. Standaardgroep (Hong Kong) Co., Ltd. is een fabrikant van verouderingstestkamers. Klanten in nood zijn welkom om te informeren.
Momenteel wordt bij de evaluatie van de verouderingsprestaties van de backplane voornamelijk gebruik gemaakt van één enkele versnelde verouderingstestmethode om de overeenkomstige verouderingsweerstand van de backplane te onderzoeken. Er wordt bijvoorbeeld een door vochtige hitte versnelde verouderingstest gebruikt om een ​​verouderingstest van 2000 uur of 3000 uur uit te voeren om de veroudering van de backplane te simuleren. Buitenbestendigheid tegen vocht en hitteveroudering.
Testmaterialen:
Fotovoltaïsche backsheet: Er zijn drie reguliere backsheets van verschillende fabrikanten en modellen op de markt, namelijk backsheet A, backsheet B en backsheet C.
Testinstrumenten:
UV verouderingstestkamer, testkamer met constante temperatuur en vochtigheid, afwisselende kamer met hoge en lage temperatuur, colorimeter.

Enkele versnelde verouderingstest:
UV-verouderingstest
Plaats backplane A, backplane B en backplane C in een UV-verouderingstestkamer voor veroudering (UV), de bestralingHet iatieoppervlak is het luchtoppervlak, testomstandigheden: temperatuur 60°C, cumulatieve bestralingshoeveelheid is 180 kWh/m2 (waarvan UVA ongeveer 93% en UVB 7%) is.
Verouderingstest door vochtige hitte
Plaats bord A, bord B en bord C in een verouderingsbox met constante temperatuur en vochtigheid voor veroudering (DH). Testomstandigheden: temperatuur (85 ± 2) ℃, vochtigheid (85 ± 5)%, de cumulatieve verouderingstijd is 3000 uur.
Verouderingstest in koude en warme cyclus
Plaats achterplaat A, achterplaat B en achterplaat C in een wisselkast met hoge en lage temperatuur voor veroudering (TC). Testomstandigheden: bij een temperatuur van -40 ~ 85 ℃ De afwisselende test bij hoge en lage temperaturen wordt uitgevoerd onder omstandigheden waarbij de temperatuur gedurende ten minste 10 minuten op -40 °C en 85 °C moet worden gehouden. de veranderingssnelheid bedraagt ​​niet meer dan 100°C/u, en een cyclusperiode bedraagt ​​niet meer dan 6 uur, met een totaal van 300 cycli.
Verschillende sequentieverouderingstests:
Er zijn drie sets van verschillende sequentieverouderingstests ontworpen, zoals weergegeven inn Tabel 1.

De backplane A, backplane B en backplane C worden verouderd volgens respectievelijk de bovenstaande drie sets opeenvolgende verouderingstests.
Gele indextest:
Gebruik een colorimeter om de gele index van het luchtoppervlak en het EVA-hechtoppervlak van het bord voor en na veroudering te testen, en bereken de vergeling van het bordmateriaal voor en na veroudering.
Resultaatanalyse:
Tijdens gebruik zullen polymere materialen verouderen als gevolg van omgevingsfactoren zoals licht, hitte, zuurstof en vocht, wat veranderingen in hun structuur en prestaties veroorzaakt en zelfs hun uitstekende gebruikswaarde verliest. Tijdens het verouderingsproces worden polymere materialen geel, wat vergeling wordt genoemd. Daarom beïnvloedt vergeling niet alleen het uiterlijk van polymeermaterialen, maar is het ook een belangrijk signaal van veranderingen in de structuur en eigenschappen ervan. Daarom vergelijkt dit artikel de effecten van verschillende verouderingsmethoden op de veroudering van backsheet-materialen door de gele index o te metenf achterbladmaterialen voor en na veroudering.
De veranderingen in de geelindex van het achtervelmateriaal na een enkele versnelde verouderingstest worden weergegeven in Figuur 1.

Figuur 1 Vergeling van het achtervel na een enkele versnelde verouderingstest
Zoals blijkt uit figuur 1 is bij drie verschillende enkele versnelde verouderingstests de impact van veroudering door vochtige hitte op het materiaal van de achterlaag relatief groot. Volgens de nationale backplane-norm GB/T31034-2014 is elk afzonderlijk testitem voor versnelde veroudering strenger dan de nationale standaardvereisten, en is het bereik van de vergelingsindex van drie verschillende backplane-producten na verschillende strenge verouderingstests minder dan 3. Voldoe aan de nationale normen standaard eisen.

Figuur 2 toont het vergelende uiterlijk van het achterpaneel na sequentiële verouderingstest 1, sequentiële verouderingstest 2 en sequentiële verouderingstest 3.
Figuur 3 toont de veranderingen in het geel index van het achtervelmateriaal na opeenvolgende aging tests 1, 2 en 3.

Figuur 3 Vergeling van de achterplaat na de opeenvolgende verouderingstest
Zoals blijkt uit Figuur 2 en Figuur 3, is het uiterlijk van de achterkant platen van verschillende fabrikanten worden geel na verschillende opeenvolgende verouderingstesten. De situatie is aanzienlijk anders. Het uiterlijk van het achterpaneel A is goed nadat beide zijden van het achterpaneel en de luchtzijde van het achterpaneel B zijn onderworpen aan verschillende opeenvolgende verouderingstests; B Het EVA-hechtoppervlak van het achterpaneel vertoont een ernstige vergeling na drie opeenvolgende verouderingstests; C De luchtzijde van het achterpaneel wordt onderworpen aan de sequentiële verouderingstest 2. Het uiterlijk van het EVA-hechtoppervlak is na de derde test ernstig vergeeld. Het EVA-hechtoppervlak is ernstig vergeeld na de opeenvolgende verouderingstests 1 en 3.
Door deze test is gebleken dat, hoewel de testintensiteit van een enkele versnelde verouderingstest relatief hoog is, alle drie de backplanes kan de test doorstaan. Bij verschillende opeenvolgende verouderingstests is de intensiteit van elke verouderingstest echter slechts één enkele versnelde verouderingstest. De sterkte van de verouderingstest is 1/3 of minder dan 1/3, maar na superpositie zullen verschillende backplane-materialen in verschillende mate verouderingsvergeling ondergaan, waardoor de voor- en nadelen van de verouderingsweerstand van de drie backplanes worden onderscheiden. Dit is voornamelijk te wijten aan het feit dat wanneer een enkele verouderingstest wordt uitgevoerd, zoals UV-veroudering, onder bestraling met ultraviolet licht, de macromoleculaire ketens in het polymeermateriaal bindingen zullen verbreken of verknopen, wat leidt tot materiaaldegradatie, maar de polymeerstructuur absorbeert ultraviolet licht sneller. Kleiner en TiO2 wordt toegevoegd als lichtafschermend middel in de meeste backsheet-materialen, dat ultraviolet licht kan reflecteren of absorberen en kan voorkomen dat ultraviolet licht diep in het polymeer doordringt, waardoor het polymeer wordt beschermd. Dit maakt sommige backsheet-materialen gevoelig voor ultraviolet licht. Het heeft een lagere verouderingsgraad onder bestraling en een betere weerstand tegen UV-veroudering. Bij het uitvoeren van een opeenvolgende verouderingstest zal het door licht afgebroken deel echter, na te zijn bestraald met ultraviolet licht, bepaalde hydrofiele groepen produceren. In de daaropvolgende verouderingstest door vochtige hitte zullen deze hydrofiele groepen de oorspronkelijke waterafbraakreactie van het materiaal bevorderen. Tegelijkertijd zullen temperatuurveranderingen de thermische beweging van de polymeerketen en de diffusiesnelheid van additieven in het polymeermateriaal beïnvloeden, waardoor de verouderings- en afbraaksnelheid ervan wordt beïnvloed. Bovendien zijn de structuur en samenstelling van elk materiaal ook verschillend, zodat ze in verschillende opeenvolgende verouderingstesten een verschillende verouderingsweerstand vertonen.

Prev: Materiaalverwering Veroudering Test instraling en golflengte