光伏組件封裝材料（EVA 膠膜）耐候性，氙燈老化試驗箱的標準流程是什么？

上海簡戶儀器設備有限公司是一家高科技合資企業(yè),專業(yè)生產(chǎn)銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機、冷熱沖擊機、振動試驗機、機械沖擊機、跌落試驗機的環(huán)境試驗儀器的公司，是一家具有研發(fā)生產(chǎn)銷售經(jīng)營各類可靠性環(huán)境試驗設備的公司。經(jīng)驗豐富，并得到許多國內(nèi)外廠商的信賴與支持。現(xiàn)在我們成為許多品牌的供應商。

摘要

本技術論文圍繞光伏組件封裝材料 EVA 膠膜的耐候性測試需求，詳細闡述氙燈老化試驗箱的標準測試流程。通過梳理相關國際與國內(nèi)標準，結(jié)合 EVA 膠膜的老化機理，系統(tǒng)分析從樣品制備、試驗參數(shù)設定、過程監(jiān)測到結(jié)果評估的全流程操作規(guī)范，旨在為準確評估 EVA 膠膜耐候性提供科學、標準化的測試指導，保障光伏組件在實際應用中的長期可靠性與穩(wěn)定性。

關鍵詞

光伏組件；EVA 膠膜；耐候性；氙燈老化試驗箱；標準流程

一、引言

隨著全球?qū)η鍧嵞茉葱枨蟮某掷m(xù)增長，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。光伏組件作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，其性能和可靠性直接影響發(fā)電效率和系統(tǒng)壽命。EVA 膠膜作為光伏組件的關鍵封裝材料，能夠?qū)⑻柲茈姵仄c玻璃、背板緊密粘結(jié)，起到保護電池片、提高組件透光率和絕緣性能的作用 。然而，在實際使用過程中，EVA 膠膜長期暴露在戶外，會受到紫外線輻射、溫度變化、濕度波動和氧氣等環(huán)境因素的綜合作用，導致材料老化，出現(xiàn)黃變、脫層、力學性能下降等問題，進而影響光伏組件的發(fā)電性能和使用壽命 。因此，準確評估 EVA 膠膜的耐候性至關重要。氙燈老化試驗箱能夠模擬自然環(huán)境中的多種老化因素，通過加速老化測試，在較短時間內(nèi)評估 EVA 膠膜的耐候性能，是目前常用的測試設備之一。明確其標準測試流程，有助于提高測試結(jié)果的準確性和可靠性，為光伏組件的質(zhì)量控制和研發(fā)提供有力支持。

二、EVA 膠膜老化機理

EVA 膠膜主要由乙烯 - 醋酸乙烯共聚物、交聯(lián)劑、抗氧劑、紫外線吸收劑等添加劑組成 。其老化過程主要受光氧化、熱氧化和水解等反應的影響。在紫外線輻射下，EVA 分子鏈中的化學鍵吸收能量斷裂，產(chǎn)生自由基，自由基與氧氣發(fā)生反應，引發(fā)光氧化反應，導致分子鏈降解和交聯(lián)，使膠膜黃變、變硬、變脆；高溫環(huán)境會加速熱氧化反應的進行，促進分子鏈的斷裂和交聯(lián)；而在潮濕環(huán)境中，EVA 膠膜中的醋酸乙烯酯基團易發(fā)生水解反應，破壞分子鏈結(jié)構(gòu)，降低膠膜的粘結(jié)性能和力學性能 。此外，氧氣會持續(xù)參與氧化反應，進一步加速 EVA 膠膜的老化。

三、氙燈老化試驗箱測試相關標準

目前，國內(nèi)外針對氙燈老化試驗制定了一系列標準，用于規(guī)范 EVA 膠膜耐候性測試。國際標準如 ISO 4892 - 2:2013《 Plastics - Methods of exposure to laboratory light sources - Part 2: Xenon - arc sources》、ASTM G155 - 18《 Standard Practice for Operating Xenon Arc Light Apparatus for Exposure of Non - Metallic Materials》；國內(nèi)標準如 GB/T 16422.2 - 2014《塑料 實驗室光源暴露試驗方法 第 2 部分：氙弧燈》等 。這些標準對氙燈老化試驗箱的光源特性、光譜分布、輻照強度、溫度、濕度、試驗周期等參數(shù)進行了明確規(guī)定，為 EVA 膠膜耐候性測試提供了統(tǒng)一的操作規(guī)范和質(zhì)量控制依據(jù)。

四、氙燈老化試驗箱標準測試流程

4.1 樣品制備

從待測試的 EVA 膠膜卷材上，按照標準要求裁剪出尺寸合適的樣品。一般情況下，樣品尺寸為 150mm×70mm，數(shù)量不少于 3 個 。裁剪過程中要保證樣品表面平整、無損傷，避免對測試結(jié)果產(chǎn)生干擾。同時，對樣品進行編號標記，記錄樣品的批次、生產(chǎn)日期等信息，以便后續(xù)試驗數(shù)據(jù)的追溯和分析。

4.2 試驗設備校準與準備

在進行試驗前，需對氙燈老化試驗箱進行全面校準和檢查。使用光譜輻射計校準氙燈光源的光譜分布和輻照強度，確保其符合標準要求；校準溫度傳感器和濕度傳感器，保證箱內(nèi)溫濕度控制的準確性；檢查噴淋系統(tǒng)、通風系統(tǒng)等部件是否正常運行 。同時，根據(jù)試驗需求，在試驗箱內(nèi)安裝樣品架，將制備好的 EVA 膠膜樣品平整地固定在樣品架上，確保樣品表面能夠均勻接受光照和環(huán)境因素作用。

4.3 試驗參數(shù)設定

根據(jù)相關標準和實際需求，設定氙燈老化試驗箱的各項參數(shù) 。一般而言，紫外線輻照強度設定為 0.55W/㎡（@340nm），模擬自然陽光中的紫外線輻射強度；試驗箱內(nèi)溫度設定為 65℃，模擬高溫環(huán)境；相對濕度設定為 50%，模擬一般氣候條件下的濕度環(huán)境；試驗周期通常為 1000h，相當于自然環(huán)境下數(shù)年的老化效果 。此外，還需設置光照與噴淋的循環(huán)程序，如每連續(xù)光照 102min 后，進行 18min 的噴淋，模擬自然環(huán)境中的降雨過程，增強試驗的真實性。

4.4 試驗過程監(jiān)測

在試驗過程中，要對氙燈老化試驗箱的運行狀態(tài)和環(huán)境參數(shù)進行實時監(jiān)測。每隔一定時間（如 1h）記錄一次光照強度、溫度、濕度等參數(shù)，確保試驗條件始終符合設定要求 。若發(fā)現(xiàn)參數(shù)出現(xiàn)異常波動，需及時調(diào)整設備，必要時停止試驗，對設備進行檢修和重新校準后再繼續(xù)試驗。同時，定期觀察樣品表面的變化情況，如是否出現(xiàn)黃變、氣泡、脫層等現(xiàn)象，并做好記錄。

4.5 試驗結(jié)果評估

試驗結(jié)束后，取出樣品，在標準環(huán)境（溫度 23℃±2℃，相對濕度 50%±5%）下放置 24h，使樣品性能穩(wěn)定 。然后，從多個方面對樣品進行性能測試和評估：

1. 外觀檢測：通過目視觀察和色差儀測量，評估樣品的顏色變化、表面形態(tài)變化等，判斷 EVA 膠膜的黃變程度和表面損傷情況 。

2. 粘結(jié)性能測試：采用剝離強度測試方法，將 EVA 膠膜與玻璃或背板進行粘結(jié)后，測試其剝離強度，評估膠膜老化后的粘結(jié)性能變化 。

3. 力學性能測試：通過拉伸試驗，測量樣品的拉伸強度和斷裂伸長率，分析老化對 EVA 膠膜力學性能的影響 。

4. 透光率測試：使用分光光度計測量樣品的透光率，評估老化對 EVA 膠膜透光性能的影響，進而判斷對光伏組件發(fā)電效率的影響 。

根據(jù)各項測試結(jié)果，綜合評估 EVA 膠膜的耐候性能，判斷其是否滿足光伏組件的使用要求 。

五、結(jié)論

明確氙燈老化試驗箱測試光伏組件封裝材料 EVA 膠膜耐候性的標準流程，從樣品制備、設備校準、參數(shù)設定到結(jié)果評估的每一個環(huán)節(jié)嚴格遵循相關標準和規(guī)范，能夠有效提高測試結(jié)果的準確性和可靠性 。通過該標準流程的實施，可以為 EVA 膠膜的研發(fā)、生產(chǎn)和質(zhì)量控制提供科學依據(jù)，助力提升光伏組件的長期可靠性和穩(wěn)定性，推動光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展 。未來，隨著光伏技術的不斷進步和對組件性能要求的提高，還需進一步完善和優(yōu)化氙燈老化試驗箱的測試流程，以適應新型 EVA 膠膜材料和復雜應用環(huán)境的測試需求 。

關于我們

• 上海簡戶儀器設備有限公司是一家高科技合資企業(yè),生產(chǎn)銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機、冷熱沖擊機、振動試驗機、機械沖擊機、跌落試驗機的環(huán)境試驗儀器的公司，研發(fā)生產(chǎn)銷售經(jīng)營各類可靠性環(huán)境試驗設備。經(jīng)驗豐富，并得到許多國內(nèi)外廠商的信賴與支持。自公司成立以來,多次服務于國內(nèi)外大學和研究所等檢測機構(gòu),如清華大學、蘇州大學、哈爾濱工業(yè)大學、北京工業(yè)大學、法國申美檢測、中科院物理所、中科院，SGS等**單位提供實施室方案和設備及其相關服務。努力開發(fā)半導體、光電、光通訊、航天太空、生物科技、食品、化工、制藥等行業(yè)產(chǎn)品所需的測試設備裝置。公司擁有一支的研發(fā)、生產(chǎn)和售後隊伍，從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務，每一個環(huán)節(jié)都以客戶的觀點與需求作為思考的出發(fā)點。

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• 　上海簡戶榮獲企業(yè)，表明上海簡戶在技術、科技成果轉(zhuǎn)化、擁有自主知識產(chǎn)權等方面得到了國家的高度認可。簡戶一直秉承"服務以人為本"的宗旨，為廣大客戶提供精良的設備及優(yōu)質(zhì)的服務，提供的送貨上門、安裝調(diào)試、一年的設備保養(yǎng)、終身維修，技術指導服務。始終如一的以"努力、合作、飛躍"的精神自我完善、不斷發(fā)展、讓客戶與公司實現(xiàn)雙贏局面。
  

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• 簡戶擁有一支的研發(fā)、生產(chǎn)和售后服務隊伍，從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務，每一個環(huán)節(jié)都以客戶的觀點與需求作為思考的出發(fā)點，目前擁有博士學位2人，碩士5人，參與環(huán)境試驗箱國家標準起草和發(fā)行。企業(yè)制定標準，行業(yè)里通過ISO9001。是中國儀器儀表學會會員和理事單位。曾榮獲CCTV《中國儀器儀表20強品牌》殊榮，2010年入駐上海世博會民企館。簡戶自創(chuàng)辦以來，參與3項國家標準起草與制定，獲得40+件原創(chuàng)知識產(chǎn)權、軟著、集成電路)，6次獲得上海科技型中小企業(yè)稱號，合作過3200+家合作客戶(其中世界500強高校600家)。