一种复合型透明光伏背板可靠性评价方法技术

本发明专利技术公开了一种复合型透明光伏背板可靠性评价方法，包括，S1：用光伏背板制作标准试样，划定观测区域；S2：观测区域分成若干单元，一部分单元染成深色；S3：定义结构缺陷包括：a)空气面观察到的缩孔，b)空气面观察到的夹杂，c)观测区域染成深色的单元，在光学显微镜下观察到组件面的微裂纹；S4：用光学显微镜观察标准试样的所述结构缺陷，S5：取按设定周期做完耐候性试验的所述光伏背板制作标准试样，按照步骤S1～S4获取所述耐候性试验后的结构缺陷；S6：统计结构缺陷的扩展规律，作为评价依据。本发明专利技术可以快速获知光伏背板的可靠性，降低了时间和成本。间和成本。间和成本。

【技术实现步骤摘要】
一种复合型透明光伏背板可靠性评价方法


[0001]本专利技术涉及一种复合型透明光伏背板可靠性评价方法。

技术介绍

[0002]光伏组件设计使用寿命要求25年以上，因此，对构成组件的材料也提出了相应的工作寿命要求。光伏背板作为光伏组件中的关键材料，位于组件的最外层，对光伏组件起到保护和支撑作用。光伏背板的寿命直接影响到光伏组件的寿命，因此如何准确评价光伏背板的性能衰减情况就显得尤为重要。
[0003]随着光伏产业的发展，提升光伏组件单位面积发电效率的诉求就更加迫切，双面发电技术应运而生。双面发电技术是利用光伏组件背面的地面或屋顶的反射光进行发电，因此要求光伏组件背面的材料是透明材料。为了进一步降低组件的制造成本和光伏电站的建造成本，近两年透明背板技术作为双玻光伏背板的替代技术发展迅猛。
[0004]光伏背板的基本结构一般分为三层，空气面的最外层，起主要的隔绝外部环境的作用；中间层提供力学支撑；最内层组件面，一般需要优异的粘接性能方便与组件结合。
[0005]当前绝大部分的光伏背板材料是白色不透明的，因此，对光伏背板的可靠性评价方法主要是通过比较人工或自然环境老化试验前后光伏背板性能下降情况来评判，例如断裂强度、层间剥离强度等力学性能和水蒸气透过率等物理性能等。背板材料内部结构的变化需要通过裁切等机械手段破坏了材料的结构完整性后，利用显微分析手段才能获知。这期间，样品制备过程会直接影响到最终的判定结果，对试样制作要求较高。
[0006]对于透明光伏背板，目前没有专用的可靠性评价方法，借鉴不透明光伏背板的可靠性评价方法，存在测试时间长，测试成本高的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提出一种复合型透明光伏背板可靠性评价方法，可以快速获知光伏背板的可靠性，降低了时间和成本。
[0008]一种复合型透明光伏背板可靠性评价方法，包括，
[0009]S1：用所述光伏背板制作标准试样，在避开所述标准试样边缘的区域划定观测区域；
[0010]S2：所述观测区域分成若干单元，一部分单元通过不会与所述光伏背板的组分发生反应的深色辅助染色剂附着在所述光伏背板上染成深色；
[0011]S3：定义结构缺陷包括：a)空气面观察到的缩孔，在光学显微镜下体现为亮斑，b)空气面观察到的夹杂，在光学显微镜下体现为黑点，c)所述观测区域染成深色的单元，在光学显微镜下观察到组件面的微裂纹；
[0012]S4：用光学显微镜在放大倍数≥100的条件下观察所述标准试样的所述结构缺陷，获得所述缩孔、所述夹杂在所述观测区域对应单元的面积占比，以及获取所述观测区域对应单元的微裂纹交点的个数；
[0013]S5：取按设定周期做完耐候性试验的所述光伏背板制作标准试样，按照步骤S1～S4获取所述耐候性试验后所述缩孔、所述夹杂在所述观测区域对应单元的面积占比，以及获取所述观测区域对应单元的微裂纹交点的个数；
[0014]S6：根据初使状态的所述光伏背板以及至少一次耐候性试验后所述光伏背板在同一放大倍数下观察到的所述结构缺陷，统计所述缩孔、所述夹杂以及所述微裂纹的扩展规律，作为评价依据。
[0015]本专利技术通过光学显微镜观察透明光伏背板，制作的标准试样，进行染色，染色单元可以观察到微裂纹，其他单元可以观察到缩孔和夹杂。通过微裂纹、缩孔、夹杂三种结构缺陷评价光伏背板的可靠性。
[0016]本专利技术还具有以下优选设计：
[0017]所述标准试样的观测区域具有经染色后面积相等的五个宫格，每个宫格为正方形。
[0018]所述宫格≥5mm
×
5mm，在光学显微镜下，可达到上百个观测视场。
[0019]所述辅助染色剂为黑色，优选的染色工具为，日本ZEBRA油性记号笔YYTS5 1mm款，该辅助染色剂不与光伏背板组分反应，且具有良好的附着力，便于染色观察。
[0020]所述光伏背板的耐候性试验为温度、湿度、辐照条件下的加速老化试验，作为优选，所述光伏背板的耐候性试验为紫外辐照量15kWh、85℃、相对湿度85％的紫外湿热加速老化试验和/或紫外辐照量30kWh、85℃、相对湿度85％的紫外湿热加速老化试验，将做过以上两组耐候性试验的光伏背板制作标准试样，然后在光学显微镜下观察结构缺陷，随机选择观察视场，统计缩孔、夹杂的面积占比，以及微裂纹交点的个数为评价依据。根据实际要求还可以选择氙灯辐照，湿冻，干热等老化试验。
[0021]作为优选，所述光学显微镜观察所述观测区域的放大倍数为200倍。
[0022]本专利技术具有以下有益效果：
[0023]1.本专利技术提供了一种通过透明光伏背板微观结构来评价性能的新方法，以透明背板的失效初期主要体现为裂纹、缩孔(气孔)、夹杂等内部结构缺陷的特点，观察并统计光伏背板的缩孔、夹杂的面积占比，以及通过染色解决透明背板因高透光而难以观察表面缺陷的微裂纹问题，根据微观分析光伏背板内部结构缺陷的变化，从而快速了解背板材料的性能衰减，作为评判透明背板可靠性的一种便捷辅助手段。
[0024]2.本专利技术可以不进行性能测试试验，通过光学显微镜观察在一定程度上评价透明背板的可靠性，极大的节省了时间并降低了经济成本。
[0025]3.本专利技术的评价方法作透明光伏背板结构缺陷评价时，操作简单，检测程序方便快捷。
附图说明
[0026]图1是本专利技术一种复合型透明光伏背板可靠性评价方法通过辅助染色剂将光伏背板部分区域染色后在光学显微镜下观察的微裂纹、缩孔及夹杂；
[0027]图2是本专利技术一种复合型透明光伏背板可靠性评价方法在光学显微镜下观察光伏背板的缩孔；
[0028]图3是本专利技术一种复合型透明光伏背板可靠性评价方法在光学显微镜下观察光伏
背板的夹杂；
[0029]图4是实施例中制作的一种染色后的标准试样；
[0030]图5是实施例中耐候性试验前的光伏背板在光学显微镜观测视场下观察到的微裂纹；
[0031]图6是实施例中做完15kWh耐候性试验时的光伏背板在光学显微镜观测视场下观察到的微裂纹；
[0032]图7实施例中做完30kWh耐候性试验时的光伏背板在光学显微镜观测视场下观察到的微裂纹；
[0033]图8是实施例中耐候性试验前的光伏背板在光学显微镜观测视场下观察到的缩孔和夹杂；
[0034]图9是实施例中做完15kWh耐候性试验时的光伏背板在光学显微镜观测视场下观察到的缩孔和夹杂；
[0035]图10实施例中做完30kWh耐候性试验时的光伏背板在光学显微镜观测视场下观察到的缩孔和夹杂。
[0036]附图标记说明：
[0037]1.缩孔；2.夹杂；3.微裂纹。
具体实施方式
[0038]下面结合附图和实施例，详细说明本专利技术的技术方案，以便本领域普通技术人员更好地理解和实施本专利技术的技术方案。
[0039]如图1至图3所示，由于生产工艺和条件的限制，背板可能存在肉眼不易发现的结构缺陷，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合型透明光伏背板可靠性评价方法，其特征在于：包括，S1：用所述光伏背板制作标准试样，在避开所述标准试样边缘的区域划定观测区域；S2：所述观测区域分成若干单元，一部分单元通过不会与所述光伏背板的组分发生反应的深色辅助染色剂附着在所述光伏背板上染成深色；S3：定义结构缺陷包括：a)空气面观察到的缩孔，在光学显微镜下体现为亮斑，b)空气面观察到的夹杂，在光学显微镜下体现为黑点，c)所述观测区域染成深色的单元，在光学显微镜下观察到组件面的微裂纹；S4：用光学显微镜在放大倍数≥100的条件下观察所述标准试样的所述结构缺陷，获得所述缩孔、所述夹杂在所述观测区域对应单元的面积占比，以及获取所述观测区域对应单元的微裂纹交点的个数；S5：取按设定周期做完耐候性试验的所述光伏背板制作标准试样，按照步骤S1～S4获取所述耐候性试验后所述缩孔、所述夹杂在所述观测区域对应单元的面积占比，以及获取所述观测区域对应单元的微裂纹交点的个数；S6：根据初使状态的所述光伏背板以及至少一次耐候性试验后所述光伏背板在同一放大倍数下观察到的所述结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭敦诚，陈斌，冯皓，刘波，王维思，陈立，
申请(专利权)人：威凯认证检测有限公司，
类型：发明
国别省市：