来PPIC，听光伏零部件及材料标准最新进展

光伏零部件是什么？接线盒、连接器！光伏保护材料是什么？有机透明前板、背板、封装材料！无论是接线盒、连接器，还是有机透明前板、背板及封装材料，他们都有一个共同的名字：PV Polymer – 光伏用聚合物。它们不是发电的主角，但如果没有它们，主角或将灰飞烟灭，或者主角的表演永远送不出去。PV Polymer有多关键？IEC标准工作组针对电池的标准基本已经定型，但针对光伏用聚合物材料的标准一直在讨论。

20年了，材料标准还在更新‍‍

对于光伏聚合物材料，无论是作为电池三明治的EVA、POE等封装材料，还是作为组件三明治的前板、背板材料，以及接线盒、连接器的保护材料，相关标准一直在讨论、更新。不只是因为重要，更多的是因为只要是聚合物 - 高分子材料，其老化的隐忧永远存在，老化的过程和预测却永远难以捉摸。

正在讨论的聚合物材料标准，包括：- IEC 62788-2-1 ED.1光伏组件中的聚合物材料第2-1部分 聚合物前板和背板的安全要求- IEC 62788-2 ED.2光伏组件材料的测试程序第2部分 聚合物材料-前板和背板在今年4月的IEC TC82 WG2春季网络会议上，来自DSM的Peter Pasmans 先生强调：IEC 62788-2-1是关于聚合物前板/背板的安全性要求，该标准和IEC 61730-1一起开发并会直接被IEC 61730-1 引用，IEC 62788-2-1 Ed.1版本之后将来还会考虑其他测试项目更新到最新的版本中；IEC TS 62788-2正在修订的新版本升级了一些测试方法并增加了一些测试。IEC TS 62788-2 & IEC 62788-2-1均收到了很多修改意见，此次会议后IEC 62788-2-1 ED.1将准备进入FDIS阶段。除此之外，还有更多的在研IEC标准，IEC TS 62788-2 & IEC 62788-2-1后面需要与其保持一致：
组件标准：IEC 61730-1&-2 安全性能要求，IEC 62915 有关测试中“相同材料的要求”
材料标准：IEC 62788-6-3 粘接测试，IEC 62788-7-2 UV老化测试方法，IEC 62788-7-3 磨损测试方法，IEC 63209-2 扩展应力测试。IEC 62788-2-1测试方法的描述需要同步在IEC TS 62788-2内更新，需要讨论对于多层复合背板直流击穿(FBST 06)计算的原理(见IEC TS 62788-2更新)、对于UV测试(FBST 09)中方法C涉及的透明隔离材料是否需要更多的指导文件、需要讨论热失效保护测试(FBST 10)的一些结果。

有多难？有的叙述听起来就很“高分子”

IEC TS 62788-2 ED.2 CD稿 参考加入了样品预处理的要求，该方法旨在模拟高分子片材在层压过程中可能发生的相转变和重结晶等对材料的影响，具体操作方法是参考层压条件的最严苛要求，给定一个温度与时间并且可以不控制湿度，可以用烘箱模拟，例如：一个典型的温度预处理条件为145℃下放置15分钟。

在拉伸测试制样要求中引入两种制样方法即制备矩形样条或哑铃状样条，并且强调制样不应该引入人为误差，有些制样方法会在样条边缘产生微裂纹影响测试结果，TÜV - SÜD前期经过多组制样方法比对，目前对于PET基背板依然建议利用锋利的滑刀制备矩形样条，对于单层膜(PVDF、PVF膜等)可以选用冲压法制备哑铃状样条。拉伸测试也可以在低温下进行，例如可以在-40℃下进行拉伸测试。还加入了热失效保护测试(Thermal failsafe test)，该测试用于评估前板和后板的单一材料层断裂伸长率，要求样品在(120 ± 2) °C 条件下放置 (2000 -0/+24) h，并在老化后测试MD/TD方向伸长率，要求老化后伸长率的绝对值≥25 %。DH和UV老化测试中所有初始样品均为温度预处理后的样品，且加入了序列测试的要求，样品要求为层压件，在制样时背板MD、TD方向均需分别层压两条焊带，制样要求如下图并根据制样情况将样品划分为不同的测试区域，测试序列为UV1000(参考IEC 62788-7-2 A3序列)+TC200(参考IEC 61215-2 MQT 11)并且可以在此要求基础上增加循环次数，序列测试后对背板空气面和向阳面进行外观检查并可借助普通显微镜或SEM，除满足背板外观基本要求外序列测试后样品还需根据Table 3进行等级判定。

对BOM的测试将会重点关注背板开裂、胶膜脱层以及小组件 的PID现象，相关专家认为综合应力老化很重要，但不同的失效机理在不同的环境应力下表现会不一样，关于BOM的扩展测试要求如下：

封装胶膜也不容易

IEC 62788-1-1 ED1光伏组件用材料的测试流程 - 第1-1部分：封装材料用聚合物。

 关于IEC 62788-1-1标准目前主要的关注点如下：粘接力对于胶膜产品来说很关键，同时还需关注光学、机械、化学性能，IEC 62788-1-1中继续要求180°剥离测试，粘接强度测试还会参考IEC TS 62788-6-3单悬臂测试方法，对于粘接强度的理解将会扩展到胶膜与玻璃、胶膜与电池片、胶膜与胶膜(共挤胶膜)之间，并且在标准中将同时需要测试老化前后的粘接强度。根据最新的发展后续的研究目标是证明SCB测试方法的通用性，主要针对玻璃与胶膜、胶膜与电池片之间未老化样品的剥离，材料组合将会是玻璃/含助粘剂以及不含助粘剂/木质提手，PERC电池片/含助粘剂以及不含助粘剂/木质提手。第二步将会考虑SCB测试方法对相同样品老化前后的通用性。 IEC TS 62788-6-3 ED.1光伏组件中使用的材料的测试流程第6-2部分：光伏组件内部接触面的粘附测试，其中粘接强度测试细节将被进一步丰富，加入剥离测试机理，SCB测试机理将直接引用，IEC 62788-1-1将会进一步讨论将在2021年夏天发布CDV版本。单悬臂测试(SCB)将会广泛的用于组件评估材料的粘接性能，一般认为在做180°(90°)剥离或者胶带固定剥离时由于聚合物材料的弹性形变对测试数据会造成影响，单悬臂测试能较好的反应材料的粘接强度，并且也能较好的评估老化之后的粘接性能。该测试方法对于粘接强度的测试应用广泛：前板玻璃与胶膜之间粘接力(G/E);胶膜与电池片之间粘接力(E/Cell);胶膜与背板直接粘接力(E/BS);背板层间粘接力(B/S)，该测试方法甚至可以直接运用到组件端，具体制样和测试原理如下：

连接器、接线盒，部件也是聚合物

IEC 62852 是光伏直流侧连接器的相关标准，连接器爬电距离等标准术语将被重新定义，爬电距离不同路径将被细化;

类似光伏组件、光伏接线盒，在连接器标准也引入污染等级1，并制定相应的测试方法;对户外实际失效较多的应用场景，在标准中引入评估方法，比如化学助剂对PPO材料开裂的影响;盐雾地区连接器的腐蚀评估等。IEC也同意会后由相关单位提供新的修订连接器标准的方案。IEC TS 63209-2 用于风险分析的光伏组件加严老化测试 第2部分：高分子零部件材料和BOM的耐久性表征IEC TS 63209 系列是评估组件及组件BOM长期可靠性的建议测试方法，第二部分是关于零部件材料和BOM的耐久性表征，目前在CD稿阶段。IEC TS 63209-2也将参考现有IEC标准并弥补现有标准的不足，对不同BOM搭配的长期可靠性做风险评估，测试将会考虑不同零部件标准中老化要求的叠加。

来PPIC，光伏聚合物的故事在此交流

PPIC，光伏聚合物国际大会，今年6月1日将是第八届，全行业关注光伏聚合物材料的厂家、专业人士的盛会，这些标准的故事都会在此交流。双面发电、透明背板、大组件、大电流、高功率…还有高价格，你所关注的，都将为你倾情献上。相关阅读☞☞2021光伏聚合物产业年度奖申报开启

今日科普：光伏电站雨雪天气还能发电吗？没有了太阳光的直射，光伏电站的发电量相对来说会偏低一点，但也并非就不发电了，光伏组件在弱光条件下也可以做到一定程度的发电。但是在某些特殊情况下，太阳辐射过低，光伏发电系统的工作电压如果达不到逆变器的启动电压，系统就不会工作。

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