光伏材料桌面氙燈老化測試方案測試流程與樣品準備

1. 樣品準備

• 尺寸要求：根據桌面設備樣品臺大小裁剪，建議為 5cm×5cm（電池片）、10cm×10cm（背板 / 膠膜），每組測試需 3 個平行樣 + 1 個空白對照樣（未老化）。

• 預處理：

• 電池片 / 組件：測試前需用 IV 測試儀測定初始轉換效率（Pmax）、開路電壓（Voc）、短路電流（Isc）；

• 封裝材料：EVA 膠膜需提前測初始透光率（400-1100nm）、交聯度；背板需測初始拉伸強度、耐擊穿電壓。

2. 測試步驟

1. 設備校準：測試前用光譜儀確認輸出光譜與 AM1.5G 偏差≤5%，輻照度均勻性≤±3%；

2. 樣品安裝：將樣品固定于樣品臺（電池片需避免遮擋受光面，膠膜需緊貼載玻片確保平整）；

3. 參數設置：按測試場景輸入輻照度、溫濕度、循環模式等參數，啟動設備；

4. 中間監測：每 200h 取出樣品，檢測關鍵性能（如電池片效率、膠膜透光率），記錄數據；

5. 終點評估：測試結束后，對比老化前后的性能變化，計算衰減率（如效率衰減率 =（初始效率 - 老化后效率）/ 初始效率 ×100%）。

設備選型與注意事項

桌面設備關鍵配置

• 光源：300-500W 短弧氙燈（壽命≥1000h），支持光強自動調節（避免燈管老化導致的輻照度漂移）；

• 控溫系統：采用黑標溫度計（BST） 監測樣品表面溫度（而非箱內空氣溫度），精度 ±1℃；

• 數據記錄：內置數據 logger，自動記錄每小時的輻照度、溫濕度數據（便于溯源）。

注意事項

• 樣品代表性：小型樣品需與實際組件中的材料狀態一致（如 EVA 需經層壓固化，模擬真實封裝工藝）；

• 避免交叉污染：測試不同材料時，需清潔樣品臺（尤其測試膠膜后，防止殘留物質影響電池片測試）；

• 標準對照：同步測試行業的 “標準樣品”（如已知壽命的 EVA 膠膜），驗證測試系統的準確性。

七、方案優勢與應用場景

• 優勢：相比戶外暴曬試驗（需 1-2 年），桌面方案可將測試周期縮短至 1-3 個月，且環境參數可控（重復性誤差≤5%）；

• 應用場景：光伏材料研發（如新型抗紫外 EVA 配方篩選）、進廠質檢（如背板耐候性抽檢）、失效分析（如組件售后問題的材料溯源）。

光伏材料桌面氙燈老化測試方案測試條件與步驟

1. 測試標準參考

• IEC 61215（地面用光伏組件測試標準）：要求輻照度1.0W/m2@420nm，黑板溫度65℃±2℃，濕度20%~80%RH，循環模式為光照-黑暗交替。

• IEC 62782（動態機械載荷與濕熱測試）：結合光照與濕度循環，模擬組件在濕熱環境下的老化。

• UL 1703（光伏組件安全標準）：關注材料在高溫高濕下的絕緣性能與機械穩定性。

2. 測試條件設置

• 輻照度：設定為 1.0W/m2@420nm（或 0.5W/m2@340nm），通過光強傳感器校準確保穩定性（±5%）。

• 溫度：黑板溫度設定為 65℃±2℃（模擬戶外組件背板溫度）。

• 濕度：相對濕度設定為 65%±5%RH（覆蓋熱帶地區高濕環境）。

• 循環模式：

• 連續光照：持續光照1000~2000小時（加速老化）。

• 光照-黑暗交替：如12h光照/12h黑暗（模擬晝夜變化）。

• 光照-噴淋循環（可選）：每2h光照后噴淋10min（模擬雨水沖刷，需設備支持噴淋功能）。

3. 測試步驟

1. 樣品準備：

• 切割光伏材料試樣（如封裝膠膜、背板）為標準尺寸（100mm×100mm），每組至少3塊平行試樣。

• 記錄初始性能參數（如顏色、透光率、拉伸強度、絕緣電阻）。

2. 設備設置：

• 將試樣固定在樣品架上，確保受光均勻（避免遮擋）。

• 設定輻照度、溫度、濕度及循環模式（如連續光照1000小時）。

3. 測試運行：

• 啟動試驗箱，實時監控溫度、濕度、輻照度（每小時記錄一次數據，偏差超±5%需調整）。

• 測試結束后取出試樣，冷卻至室溫（避免熱應力影響評估）。

4. 性能測試：

• 顏色穩定性：使用色差儀測量ΔE值（與初始值對比，ΔE≤3為合格）。

• 透光率：采用紫外-可見分光光度計測試透光率（如封裝膠膜透光率下降≤5%）。

• 機械性能：拉伸強度測試（ASTM D638）、抗撕裂強度測試（ASTM D1004）。

• 電氣性能：絕緣電阻測試（IEC 61215要求≥100MΩ·cm2）。