[发明专利]一种光伏组件紫外光老化稳定性的实验评价方法在审

专利信息
申请号: 202210659587.1 申请日: 2022-06-13
公开(公告)号: CN114978036A 公开(公告)日: 2022-08-30
发明(设计)人: 柳翠;李中十;袁晓;曹耀辉 申请(专利权)人: 上海玻纳电子科技有限公司
主分类号: H02S50/10 分类号: H02S50/10
代理公司: 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人: 王美章
地址: 201108 上海市闵*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 组件 紫外光 老化 稳定性 实验 评价 方法
【说明书】:

发明公开了一种光伏组件紫外光老化稳定性的实验评价方法。该方法通过对光伏组件的部件进行分类,根据待检测部件的特性,设定检测方法,具体通过热暴露加紫外暴露或热紫外暴露的方法进行紫外辐照能量的累积计算,进一步判定各部件的性能是否在符合标准要求,进而判断光伏组件的紫外稳定性。本发明方法更接近光伏组件聚合物部件以及光伏组件电池栅线中紫外稳定剂的消耗情况,能够较真实地反映不同紫外稳定剂对聚合物的紫外稳定性的影响,有利于在较短的时间内判断光伏组件聚合物部件以及光伏组件电池栅线中聚合物成分的紫外稳定性情况。

技术领域

本发明涉及晶体硅光伏组件型式实验技术领域,具体涉及一种晶体硅光伏组件紫外光老化稳定性的实验评价方法。

背景技术

光伏组件是一种在阳光辐照下工作的光伏发电部件,光伏组件依靠阳光发电,同时阳光中的紫外线又会侵蚀其暴露的聚合物成分和聚合物部件,使其发生光老化,降低光伏组件的电能输出、破坏其机械完整性和电绝缘性,从而降低光伏组件在期望使用期的电能出力、安全性和期望使用寿命。

为此,光伏组件的设计对曝露的聚合物成分和聚合物部件的紫外光稳定性的要求极为重视,光伏组件的紫外光稳定性也是光伏组件型式检验和产品质量认证的重要环节之一。

现有光伏组件紫外光老化稳定性的测试手段主要是以下几点:

1.直接将光伏组件暴露于模拟阳光光谱的光源下辐照,直至达到设定的累积紫外辐照能量,然后检测被实验光伏组件各项技术、安全和性能指标;

2.直接将光伏组件暴露于模拟阳光中特定紫外波段光谱的光源下辐照,直至达到设定波段模拟阳光的紫外辐照能量总量,然后检测被实验光伏组件各项技术、安全和性能指标。

现有技术的不足在于:

1.实践已经证明,氟塑料对地面附近阳光中的紫外线有很好的防护作用,以光伏组件背板和前板为例,过去光伏组件的聚合物背板或前板大多采用氟塑料材料,含足量氟的氟塑料背板可以达到25年以上的期望使用寿命。然而,出于环保和资源的考虑,光伏组件聚合物部件趋向于采用少氟或非氟塑料,为了使少氟或非氟塑料的紫外稳定性达到与氟塑料基本相同的紫外防护效果,需要在塑料基材中添加紫外稳定剂,所添加紫外稳定剂有不同的种类,包括有机类和无机类、大分子量的和小分子量的、与聚合物母体间交联的和非交联的。在光伏组件期望使用期内,有机的、较小分子量的和非交联的的紫外稳定剂分子,较易从母体中扩散迁移出来流失掉,因此添加有有机的、较小分子量的和非交联的紫外稳定剂的光伏组件的聚合物部件,虽然在使用初期紫外稳定效果很好,但是随着使用时间的延长,有机的、较小分子量的、非交联的紫外稳定剂分子会较快地从聚合物体内扩散迁移至表面,并且因雨水、露水或风力冲刷而流失,使的聚合物在后期缺少紫外稳定剂的保护,因此在光伏组件使用的后期发生较严重的光老化现象。

在现有光伏组件紫外稳定性评价实验技术中,因为所使用的光源与自然光照相比,在实验时间段内,实验用紫外光源的紫外辐照能量较高,存在一个紫外辐照能量加速倍数M,使得紫外辐照能量得到了M倍的加速。但是,在同一实验时间段内由于紫外稳定剂的流失速率主要与材料的温度相关,现有实验技术却没有紫外稳定剂的流失速率对实验结果的影响。其结果是,容易流失和不易流失的两类紫外稳定剂,虽然在使用中对基材的长期保护效果不同,然而在较短时长的加速紫外实验中却可能观察到相近甚至相反的表现;

2.现有的光伏组件长期紫外稳定性能的实验,虽然采用了较高的紫外辐照能量加速倍数M,但是要获得长期(比如25年)使用的紫外稳定效果数据,则需要数月甚至数年的实验时间,无论是实验时间的耗费还是紫外灯耗材的消耗都是巨大的,甚至是不可接受的。

3.为了实现较低的工艺温度,部分光伏电池的栅线含有有机材料组份,为了防止电极性能的衰退,其中也添加有紫外稳定剂。现有实验方法没有考虑不同实验温度和时间对电池栅线中紫外稳定剂的向外扩散流失对实验结果的不同影响。

发明内容

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