光伏材料桌面氙灯老化测试方案

光伏材料桌面氙灯老化测试方案测试流程与样品准备

1. 样品准备

• 尺寸要求：根据桌面设备样品台大小裁剪，建议为 5cm×5cm（电池片）、10cm×10cm（背板 / 胶膜），每组测试需 3 个平行样 + 1 个空白对照样（未老化）。

• 预处理：

• 电池片 / 组件：测试前需用 IV 测试仪测定初始转换效率（Pmax）、开路电压（Voc）、短路电流（Isc）；

• 封装材料：EVA 胶膜需提前测初始透光率（400-1100nm）、交联度；背板需测初始拉伸强度、耐击穿电压。

2. 测试步骤

1. 设备校准：测试前用光谱仪确认输出光谱与 AM1.5G 偏差≤5%，辐照度均匀性≤±3%；

2. 样品安装：将样品固定于样品台（电池片需避免遮挡受光面，胶膜需紧贴载玻片确保平整）；

3. 参数设置：按测试场景输入辐照度、温湿度、循环模式等参数，启动设备；

4. 中间监测：每 200h 取出样品，检测关键性能（如电池片效率、胶膜透光率），记录数据；

5. 终点评估：测试结束后，对比老化前后的性能变化，计算衰减率（如效率衰减率 =（初始效率 - 老化后效率）/ 初始效率 ×100%）。

设备选型与注意事项

桌面设备关键配置

• 光源：300-500W 短弧氙灯（寿命≥1000h），支持光强自动调节（避免灯管老化导致的辐照度漂移）；

• 控温系统：采用黑标温度计（BST） 监测样品表面温度（而非箱内空气温度），精度 ±1℃；

• 数据记录：内置数据 logger，自动记录每小时的辐照度、温湿度数据（便于溯源）。

注意事项

• 样品代表性：小型样品需与实际组件中的材料状态一致（如 EVA 需经层压固化，模拟真实封装工艺）；

• 避免交叉污染：测试不同材料时，需清洁样品台（尤其测试胶膜后，防止残留物质影响电池片测试）；

• 标准对照：同步测试行业的 “标准样品"（如已知寿命的 EVA 胶膜），验证测试系统的准确性。

七、方案优势与应用场景

• 优势：相比户外暴晒试验（需 1-2 年），桌面方案可将测试周期缩短至 1-3 个月，且环境参数可控（重复性误差≤5%）；

• 应用场景：光伏材料研发（如新型抗紫外 EVA 配方筛选）、进厂质检（如背板耐候性抽检）、失效分析（如组件售后问题的材料溯源）。

光伏材料桌面氙灯老化测试方案测试条件与步骤

1. 测试标准参考

• IEC 61215（地面用光伏组件测试标准）：要求辐照度1.0W/m²@420nm，黑板温度65℃±2℃，湿度20%~80%RH，循环模式为光照-黑暗交替。

• IEC 62782（动态机械载荷与湿热测试）：结合光照与湿度循环，模拟组件在湿热环境下的老化。

• UL 1703（光伏组件安全标准）：关注材料在高温高湿下的绝缘性能与机械稳定性。

2. 测试条件设置

• 辐照度：设定为 1.0W/m²@420nm（或 0.5W/m²@340nm），通过光强传感器校准确保稳定性（±5%）。

• 温度：黑板温度设定为 65℃±2℃（模拟户外组件背板温度）。

• 湿度：相对湿度设定为 65%±5%RH（覆盖热带地区高湿环境）。

• 循环模式：

• 连续光照：持续光照1000~2000小时（加速老化）。

• 光照-黑暗交替：如12h光照/12h黑暗（模拟昼夜变化）。

• 光照-喷淋循环（可选）：每2h光照后喷淋10min（模拟雨水冲刷，需设备支持喷淋功能）。

3. 测试步骤

1. 样品准备：

• 切割光伏材料试样（如封装胶膜、背板）为标准尺寸（100mm×100mm），每组至少3块平行试样。

• 记录初始性能参数（如颜色、透光率、拉伸强度、绝缘电阻）。

2. 设备设置：

• 将试样固定在样品架上，确保受光均匀（避免遮挡）。

• 设定辐照度、温度、湿度及循环模式（如连续光照1000小时）。

3. 测试运行：

• 启动试验箱，实时监控温度、湿度、辐照度（每小时记录一次数据，偏差超±5%需调整）。

• 测试结束后取出试样，冷却至室温（避免热应力影响评估）。

4. 性能测试：

• 颜色稳定性：使用色差仪测量ΔE值（与初始值对比，ΔE≤3为合格）。

• 透光率：采用紫外-可见分光光度计测试透光率（如封装胶膜透光率下降≤5%）。

• 机械性能：拉伸强度测试（ASTM D638）、抗撕裂强度测试（ASTM D1004）。

• 电气性能：绝缘电阻测试（IEC 61215要求≥100MΩ·cm²）。