陈村光伏太阳能：太阳能电池底板绝缘试验-DTI试验

　　　　太阳能电池背板又称光伏组件背膜，广泛应用于太阳能电池发电原理(光伏)组件中，对组件的电池进行保护和封装。具有可靠的机械强度、绝缘性、耐水解性、耐候性和耐腐蚀性。一般有外氟膜(PVF/PVDF)和氟涂层三层，具有良好的抗环境侵蚀能力。中间层通常为PET(聚酯波膜)，具有良好的绝缘性能。内层PVF或氟涂层经表面处理后与EVA具有良好的附着力。
　　随着光伏市场的爆发，一个不可避免的问题是，一些已经建成的光伏电站面临着许多质量风险和辅助材料带来的风险。中国巨大的气候和环境的差异,后面需要承受更严格的考验,底板失败会使内部组件封装材料和电池直接暴露在恶劣的户外环境,导致水解,电池封装材料和焊接的一系列的问题,如腐蚀、脱层,反过来,减少组件的功率输出和使用寿命,直接关系到光伏电站的出力和寿命。面对光伏补贴的调整，光伏产业迫切需要降低成本，提高效率。不断扩大产能、提高产能已成为光伏厂商的选择。然而，在此期间，大量未经验证的原材料被应用到光伏电站。随着户外使用时间的推移，在短短几年的时间内，许多部件出现了严重的故障，如功率衰减明显，后板发黄开裂，严重影响了电站的投资回报。其中，底板作为构件的外部防护材料，其耐久性关系到系统的长期可靠性。近年来，大规模回缩开裂、黄色等问题为行业敲响了警钟。
　　华阳光伏检测中心成立于2007年1月，拥有光伏组件电气性能实验室、环境可靠性实验室、热点耐力实验室、加速紫外实验室、机械力学实验室、光伏硅胶实验室、光伏背板/EVA实验室、接线盒实验室等综合性实验室。2016年至今，光伏组件原材料检测共计213项。测试方法和测试数据得到了客户的一致认可。通过华阳光伏测试中心的测试数据，光伏投资者可以选择更优质的模块材料。

　　一、光伏电池背板性能测试简介
　　一个合格的背板需要有良好的机械性能,电气绝缘、热性能和耐候性和其他功能,产品必须经过剥离强度、抗拉强度、水汽传输速率、尺寸变化率、黄色指数变化,击穿电压,DTI、CTI、耐老化等特性在正常生产和使用。抗老化试验包括湿热试验、湿冷试验、热循环试验、紫外预处理试验。下表1和表2分别展示了背板、单项测试项目和测试顺序的性能分类。
　　由于背板的单项测试项目较多，每项测试都有独立的标准。总的方向是满足光伏组件25年的使用寿命，满足IEC6125和IEC61730标准。本课题主要介绍了背板绝缘试验之一:DTI试验。
　　二。DTI测试
　　绝缘厚度通过距离测量:
　　组件的生产过程中,经常会有焊渣,焊接磁带或母线弯曲,形成“金属撞”,这些“金属碰撞”和伊娃接触,在层压过程中可能穿透伊娃,甚至穿透背板E层/ PET层,在使用,如果电池传导将直接影响后面的板的绝缘性能。长期添加在户外环境会造成安全事故。
　　零件内部金属凸起放大图
　　太阳能电池板发电工作原理DTI测试及样品制备条件:
　　A.焊丝直径800um±50um(60%锡/40%铅)，最小长度15cm。
　　B.样本量为210mm×148mm。按结构上的G/(E)/rm/焊丝/E/ b。
　　C. EVA的使用:方法A采用单EVA(根据EVA的层压参数);方法B没有使用EVA(更严格)。
　　试样制备流程图
　　DTI是焊线顶部到后板外层的距离。DTI只包括可靠保温层的厚度，不包括胶接层和E层。采用金相显微镜，即DTI，测量焊丝顶部到后板外层的距离。
　　下面的图片是用金相显微镜测得的厚度。
　　结论:根据模块绝缘耐受电压确定可靠的保温层厚度。根据IEC 61730-2《光伏(PV)组件安全性评价》，DTI的可靠保温层厚度如下表所示
　　注:底板材料组成不同，可靠保温层厚度仍需大量验证。
　　由此可见，光伏组件生产所选用材料的重要性，以及生产过程的质量控制也是非常关键的。作为具有国家计量校准资质的光伏行业第三方检测机构，华阳检测中心始终秉承公平公正的态度，把各项检测工作做好。只有让光伏投资者选择更优质的组件材料，才能保证光伏组件的使用寿命达到25年!