晶體硅太陽電池囊封材料EVA檢驗標準

晶體硅太陽電池囊封材料是EVA，它乙烯與醋酸乙烯脂的共聚物，化學式結(jié)構(gòu)如下 （CH2—CH2）—（CH—CH2） | O |   O — O — CH2 　　EVA是一種熱融膠粘劑，常溫下無粘性而具抗粘性，以便操作，經(jīng)過一定條件熱壓便發(fā)生熔融粘接與交聯(lián)固化，并變的完全透明，長期的實踐證明：它在太陽電池封裝與戶外使用均獲得相當滿意的效果。     固化后的EVA能承受大氣變化且具有彈性，它將晶體硅片組“上蓋下墊”，將硅晶片組包封，并和上層保護材料玻璃，下層保護材料TPT（聚氟乙烯復合膜），利用真空層壓技術(shù)粘合為一體。     另一方面，它和玻璃粘合后能提高玻璃的透光率，起著增透的作用，并對太陽電池組件的輸出有增益作用。     EVA厚度在0.4mm～0.6mm之間，表面平整，厚度均勻，內(nèi)含交聯(lián)劑，能在150℃固化溫度下交聯(lián)，采用擠壓成型工藝形成穩(wěn)定膠層。 EVA主要有兩種： ①快速固化  ②常規(guī)固化，不同的EVA層壓過程有所不同     采用加有抗紫外劑、抗氧化劑和固化劑的厚度為0.4mm的EVA膜層作為太陽電池的密封劑，使它和玻璃、TPT之間密封粘接。用于封裝硅太陽能電池組件的EVA，主要根據(jù)透光性能和耐侯性能進行選擇。 1. 原理     EVA具有優(yōu)良的柔韌性，耐沖擊性，彈性，光學透明性，低溫繞曲性，黏著性，耐環(huán)境應力開裂性，耐侯性，耐化學藥品性，熱密封性。 EVA的性能主要取決于分子量（用熔融指數(shù)MI表示）和醋酸乙烯脂（以VA表示）的含量。當MI一定時，VA的彈性，柔軟性，粘結(jié)性，相溶性和透明性提高，VA的含量降低，則接近聚乙烯的性能。當VA含量一定時，MI降低則軟化點下降，而加工性和表面光澤改善，但是強度降低，分子量增大，可提高耐沖擊性和應力開裂性。     不同的溫度對EVA的膠聯(lián)度有比較大的影響，EVA的膠聯(lián)度直接影響到組件的性能以及使用壽命。在熔融狀態(tài)下,EVA與晶體硅太陽電池片，玻璃，TPT產(chǎn)生粘合，在這過程中既有物理也有化學的鍵合。未經(jīng)改性的EVA透明，柔軟，有熱熔粘合性，熔融溫度低，熔融流動性好。但是其耐熱性較差，易延伸而低彈性，內(nèi)聚強度低而抗蠕變性差，易產(chǎn)生熱脹冷縮導致晶片碎裂，使得粘接脫層。因此通過采取化學膠聯(lián)的方式對EVA進行改性，其方法就是在EVA中添加有機過氧化物交聯(lián)劑，當EVA加熱到一定溫度時，交聯(lián)劑分解產(chǎn)生自由基，引發(fā)EVA分子之間的結(jié)合，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，導致EVA膠層交聯(lián)固化，當膠聯(lián)度達到60%以上時能承受大氣的變化，不再發(fā)生熱脹冷縮。 測定膠聯(lián)度原理：     通過二甲苯萃取樣品中未膠聯(lián)的EVA，剩下的未溶物就是已經(jīng)膠聯(lián)的EVA，假設樣品總量為W1，未溶物的重量為W2，那么EVA的膠聯(lián)度就為W2/W1*100%。 2. 功能介紹     a). 封裝電池片，防止外界環(huán)境對電池片的電性能造成影響。     b). 增強組件的透光性。     c). 將電池片，鋼化玻璃，TPT粘接在一起，具有一定的粘接強度。 3. 材料介紹     用作光伏組件封裝的EVA，主要對以下幾點性能提出要求     a). 熔融指數(shù)   影響EVA的融化速度。     b). 軟化點     影響EVA開始軟化的溫度點。     c). 透光率     對于不同的光譜分布有不同的透過率，這里主要指的是在AM1.5的光譜分布條件下的透過率。     d). 密度       膠聯(lián)后的密度。     e). 比熱        膠聯(lián)后的比熱，反映膠聯(lián)后的EVA吸收相同熱量的情況下溫度升高數(shù)值的大小。     f). 熱導率      膠聯(lián)后的熱導率，反映膠聯(lián)后的EVA的熱導性能。     g). 玻璃化溫度  反映EVA的抗低溫性能。     h). 斷裂張力強度     膠聯(lián)后的EVA斷裂張力強度，反映了EVA膠聯(lián)后的抗斷裂機械強度。     i). 斷裂延長率  膠聯(lián)后的EVA斷裂延長率，反映了EVA膠聯(lián)后的延伸性能。     j). 張力系數(shù)    膠聯(lián)后的EVA張力系數(shù)，反映了EVA膠聯(lián)后的張力大小。     k). 吸水性      直接影響其對電池片的密封性能。     l). 膠連率      EVA的膠聯(lián)度直接影響到它的抗?jié)B水性。     m). 剝離強度    反映了EVA與玻璃的粘接強度。     n). 耐紫外光老化:影響到組件的戶外使用壽命。     o). 耐熱老化    : 影響到組件的戶外使用壽命     p). 耐低溫環(huán)境老化: 影響到組件的戶外使用壽命 4. 質(zhì)量要求及來料檢驗    a). 外觀檢驗:EVA表面無折痕、無污點、平整、半透明、無污跡、壓花清晰。    b).用精度0.01mm測厚儀測定,在幅度方向至少測五點,取平均值,厚度符合協(xié)定厚度，允許公差為±0.03mm.     用精度1mm的鋼尺測定, 幅度符合協(xié)定厚度,允許公差為±3.0mm.    c).透光率檢驗     (1)取膠膜尺寸為50mm×50mm,用50mm×50mm×1mm的載玻玻璃,以玻璃/膠膜/玻璃三層疊合.     (2)將上述樣品置于層壓機內(nèi),加熱到100℃,抽真空5min,然后加壓0.5Mpa,保持5min;再放入固化箱中,按產(chǎn)品要求的固化溫度和時間進行交聯(lián)固化,然后取出冷卻至室溫.     (3)按GB2410規(guī)定進行檢驗. 　　d).交聯(lián)度檢驗 　　(1)儀器裝置及器具     容量為500ml到1000ml,24”磨口圓底燒瓶;帶24”磨口的回流冷凝管;配溫度控制儀的電加熱套或電加熱油浴;真空烘箱;用0.125mm(120目)不銹鋼絲網(wǎng),剪取80mm×40mm,對折成40mm正方形,兩側(cè)對折進6mm后固定,制成頂端開口的袋. 　　(2)試劑      二甲苯:(A.R級) 　　(3)試樣制備     取膠膜一塊,將TPT/膠膜/膠膜/玻璃疊合后,按平時一次固化工藝固化交聯(lián),（或者按廠家工藝要求固化交聯(lián)）將已交聯(lián)好的膠膜剪成小碎片待用. 　　(4)檢驗步驟     l 將不銹鋼絲網(wǎng)袋洗凈、烘干、稱重為W1(精確到0.01g).     l 取試樣0.5g±0.01g,放入不銹鋼絲網(wǎng)袋中,稱重為W2(精確到0.01g).     l 封住袋口作成試樣包,并稱重為W3(精確到0.01g).     l 試樣包用細鐵絲懸吊在回流冷凝管下的燒瓶中,燒瓶內(nèi)加入1/2二甲苯溶劑,加熱到140℃左右,溶劑沸騰回流5h～6h時 ,回流速度保持20滴/分～40滴/分.     l 冷卻取出試樣包,懸掛除去溶劑液滴,然后放入真空烘箱內(nèi),溫度控制在140℃,真空度為0.08Mpa,干燥3h,完全除去溶劑.     l 將試樣包從真空烘箱內(nèi)取出,放置干燥器中冷卻20min后,取出稱重為W4(精確到0.01g)     l 結(jié)果計算：C=[1-（W3-W4）/（W2-W1）]×100 式中:     C—交聯(lián)度(%)     W1—空袋重量(g)     W2—裝有試樣的袋重(g)     W3—試樣包重(g)     W4—經(jīng)溶劑萃取和干燥后的試樣包重(g). 　　e)剝離強度檢驗     (1)取兩塊尺寸為300mm×20mm膠膜作為試樣,分別按TPT/膠膜/膠膜/玻璃疊合.     (2)按平時一次固化工藝進行固化.     (3)按GB/T2790規(guī)定進行檢驗. 　　f)耐紫外光老化檢驗     將膠膜放置于老化箱內(nèi)連續(xù)照射100h后,目測對比. 　　g)均勻度檢驗     取相同尺寸的10張膠膜進行稱重,然后對比每張膠膜的重量,最大與最小之間不得超過1.5% 5檢驗規(guī)則     按廠家出廠批號進行樣品抽檢,第4章內(nèi)容全檢,有一項不符合檢驗要求,對該批號產(chǎn)品進行全檢,如果仍有不符合第4章d)、e)、g)相關檢驗要求的,判定該批次為不合格來料.