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组件封装材料可靠性研究及解决方案

前言

在光伏行业快速发展的今天,如何确保产品质量,维护品牌形象?面对户外一种或多种严酷的环境考验,我们如何对功率衰减和失效率给出25年的质保?

这就需要我们用可靠性测试来验证太阳能模块在20年后的老化情形,提前规避客诉问题。

组件封装

可靠性:产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的能力;

维修性:在规定条件下使用的产品规定时间内,按规定的程序和方法进行维修时,保持或回复能完成规定功能的能力;

有效性:可以维修的产品在某时刻具有或维持规定功能的能力;

失效:产品丧失规定功能。

研制阶段:用以暴露试制产品各方面的缺陷,评价产品达到预定指标的情况。

生产阶段:为监控生产过程提供信息。

定型阶段:为改进产品性能定制方案,为用户选用产品提供依据。

试验设备:高低温交变试验箱、盐雾试验箱、耐候试验机、超高电阻计。

封装主要强调的是安放、固定、密封、引线的过程和动作。而光伏组件作为光伏系统中最为基础的组成部分,其质量严重影响到光伏系统的工作年限。只有封装可靠的光伏系统,才能使得电池受到更少的外界影响,体现其自身价值。

封装材料基本要求:

1、封装材料的光吸收率应该尽量低并提供核实的折射率以减少外面反射;

2、高导热性能以降低工作温度并提高发电量;

3、根据IEC61215的标准类型批准测试,为了保证电气安全,漏电流必须足够低;

4、为了确保光伏组件可靠性,封装材料在UV辐射、高湿、温度循环、超低或超高环境温度、机械负载以及对地电势差等特性商都至关重要。

太阳能材料

IEC61215&UL1703

IEC61215&UL1703

加速老化测试

研究表明:温湿度原因造成产品故障占据60%,传统的高温高湿所需时间较长,为加速材料吸湿一级缩短时间,采用加速实验设备HAST(高度加速寿命试验机),PCT(压力锅)

加速老化测试原则

Θ10℃法则:当周围环境温度上升10℃时,产品寿命减少一半;当周围环境温度上升20℃时,产品寿命就会减少到四分之一

湿气:水汽渗入、聚合物材料水解、聚合物结合能力下降、腐蚀、空洞、焊点脱开、引线间漏电v水汽:腐蚀失效、分层和开裂、改变塑性材料性质

PCT:压力锅蒸煮试验也叫饱和蒸汽试验

试验设备:PCT高压加速老化试验箱

试验条件:温度121℃、饱和湿度(100%R.H)饱和水蒸气及压力环境下测试。

HAST:高加速寿命试验

试验设备:HAST(非饱和)高压加速老化试验机

测试条件:110 ℃ 、120℃、130 ℃,湿度85%RH

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