引言:水蒸气透过率是表现太阳能背板(膜)对外部水蒸气(体内湿气)隔绝性能的关键性能指标值,可合理检测太阳能背板对內部锂电池组件的维护性能的高低,防止太阳能电池板在外部自然环境下被氧化。文中运用济南市自主研发生产制造的W3/330水蒸气透过率测试对系统太阳能背板(膜)开展水蒸气透过率测试,并概述了机器设备的主要参数、应用领域及试验全过程,进而为光伏发电设备生产制造领域怎样认证太阳能背板原材料对外部体内湿气的高阻隔给予参照。
关键字:水蒸气透过率、阻湿性、水蒸气高阻隔、太阳能背板(膜)、太阳能电池板、充电电池空气氧化、水蒸气透过率测试系统软件
1、实际意义
光伏发电设备中关键部件即太阳能发电板,它可以将太阳能发电转变成为电磁能,促使可再生资源与绿色能源被综合利用。而现阶段新能源产品使用年限大多数被规定需达到25年以上,因而其重要部件太阳能电池板侧板(文中通称太阳能背板)务必对內部太阳能组件的太阳能电池板具备较高的保障功效。太阳能电池板摸组一般由“光伏玻璃-EVA胶膜-太阳能发电板-EVA胶膜-侧板”叠合于铝合金型材框中,如今常见的太阳能背板原材料具体有TPT侧板、BBF背板、TPE侧板、EVA背板等,在其中TPT侧板的高阻隔较高,其为PVF(或PVDF)/PET/PVF(PVDF)的三层复合袋。
因太阳能电池板摸组长期性置放在户外,因此侧板务必具备很好的绝缘性能、阻水溶性、抗老化等性能,与此同时应具备较高的抗张强度、抗拉强度及优良的热缩水率等性能,在其中*重要的指标值是水蒸气透过率,即对外部体内湿气的高阻隔指标值。假如侧板(膜)的水蒸气透过率比较大,即对外部空气中水蒸气(体内湿气)的高阻隔较弱,则体内湿气会渗透到侧板*太阳能背板內部,促使EVA所具有的粘接性能产生劣变,造成侧板与EVA摆脱,造成大量的体内湿气触碰到太阳能电池板而使电池片被氧化。文中选用济南市独立研制开发的W3/330水蒸气透过率测试对系统太阳能背板(膜)开展水蒸气透过率测试,而求认证太阳能背板原材料对外部体内湿气的高阻隔怎样。
图1 太阳能电池板摸组框架图图2 太阳能背板原材料2、现况
现阶段,中国相关软塑原材料水蒸气透过率的测试方式有称重法(杯式法)、电解食盐水、环境湿度法与红外线法,可参照的方式规范有GB 1037-1988《塑料膜和塑胶板材透水蒸气性试验方式杯式法》、GB/T 16928-1997《包装制品试验方式透气性率》、GB/T 21529-2008《塑料膜和片状水蒸气透过率的测量——电解法感应器法》、GB/T 30412-2013《塑料膜和片状水蒸气透过率的测量温度传感器法》(已公布,2014年12月1号执行)。
文中选用电解食盐水测试猪肉松包裝的水蒸气透过率,所根据的规范为GB/T 21529-2008《塑料膜和片状水蒸气透过率的测量——电解法感应器法》。
3、试验试品
某知名品牌太阳能电池板侧板(膜)。
4、试验机器设备
文中选用的试验机器设备为Labthink兰光W3/330水蒸气透过率测试系统软件。
图3 W3/330水蒸气透过率测试系统4.1 试验基本原理
W3/330选用电解法感应器法测试基本原理,具备平稳空气湿度的N2在塑料薄膜的一侧流动性,干躁N2在塑料薄膜的另一侧流动性;因为环境湿度梯度方向的存有,水蒸气会从高低温侧越过塑料薄膜蔓延到低温干燥侧;在低湿侧,通过的水蒸气被流动性的干躁N2带上*感应器,进到感应器的时候会造成同占比的电子信号,根据对感应器电子信号的剖析测算,进而得到试件的水蒸气透过率等主要参数。针对包装材料来讲,干躁N2则在器皿内流动性,器皿两侧处在高低温情况。
4.2 机器设备主要参数
塑料薄膜类试件的基本测试范畴0.001 ~ 40 g/(m2·24h),可拓展*0.01 ~ 1000 g/(m2·24h),屏幕分辨率为0.001 g/(m2·24h);容器类试件的测试范畴为0.0001 ~ 0.2 g/(pkg·24h),屏幕分辨率为0.00001 g/(pkg·24h)。试验的温度范围为15℃ ~ 55℃,温度控制精密度为±0.1℃;环境湿度范畴为0%RH、35%RH ~ 90%RH、100%RH,控湿精密度为±1%RH。机器设备配备了三个测试腔,三个测试腔均可单独设计方案,试验全过程互相不影响,试验結果单独表明。系统软件较多可适用10台仪器设备并行处理联接,创建30个试件与此同时试验的高效率系统软件。给予规范膜用以系统软件校正,确保检验数据信息的精确性和实用性。可与o2透过率测试系统软件配搭,构成混和测试系统软件,由一台电子计算机统一操纵,完成水蒸气、o2透过率与此同时测试的高效率、方便快捷的试验方式。4.3 应用领域
(1) 本机器设备适用塑料薄膜类、塑胶板材类、打印纸张、硬纸板以及复合材质类、容器类等包裝件的水蒸气透过率的测试。在其中塑料薄膜类包含各种各样塑料膜、塑胶复合袋、纸品复合袋、共挤膜、pet薄膜、铝铂、铝箔复合袋、玻璃纤维锡箔纸复合袋等;塑胶板材类包含各种各样橡胶制品、塑胶、装饰建材等片状材料,如PP塑胶板材、PVC片材、PVDC塑胶板材等;打印纸张、硬纸板以及复合材质类包含打印纸张、硬纸板等,尘烟包镀铝纸、纸塑钢复合型塑胶板材等;该机器设备还可拓展用以太阳能背板、液晶显示器膜、药业泡罩包装机、药物塑胶瓶、无菌检测护创膜、汽车油箱、充电电池塑料外壳等独特包裝件水蒸气透过率的测试。
容器类包含塑胶、橡胶、纸、纸品复合型、夹层玻璃、金属材料等原材料制成的瓶、袋、罐、盒、桶的水蒸气透过率测试,如饮料瓶、花生油桶、利乐包装、塑料包装袋、金属材料包装袋子、金属材料三片罐、塑胶化妆品软管包裝、美白牙膏塑料软管包裝、水晶果冻杯等。
(2) 本机器设备合乎GB/T 21529、ISO 15106-3、DIN 53122-2、YBB 00092003等多种我国和国家标准。
5、试验全过程
(1) 用专用型裁样器从试件表层裁取108 mm × 108 mm的试品3片。
(2) 将3片样品各自夹装在仪器设备的3个测试腔上,扭紧测试腔。
(3) 设定试品薄厚、试验溫度、试验环境湿度等基本参数。
(4) 调整N2的工作压力,使测试腔内的环境湿度做到额定值,并根据N2总流量调整旋纽,使上、下腔内的N2总流量做到规范标准值。
(5) 点一下逐渐试验选择项,试验逐渐。仪器设备自动保存试验全过程中低温干燥侧的水分成分转变,并测算出*后的试验結果。
图4 试件夹装全过程6、试验結果
3个试品的水蒸气透过率测试值各自为:1.2405 g/(m2·24h)、1.3114 g/(m2·24h)、1.3075 g/(m2·24h)。
7、结果
W3/330水蒸气透过率测试系统软件是技术专业用以塑料薄膜、塑胶板材、器皿对外部水蒸气隔绝性能的测试设备,具备检验高精度、测试結果重复好等优势,根据对太阳能背板(膜)水蒸气透过率的测试可合理监管太阳能电池板的运用限期。除水蒸气透过率测试设备外,Labthink兰光还可为您带来可测试太阳能背板(膜)拉申性能及抗张强度的抗拉力试验机等物理学冲击韧性性能的测试设备。