按照國內(nèi)現(xiàn)行相關標準的要求,雖然對太陽能光伏玻璃的耐久性能指標及試驗方法作了規(guī)定,但由于其實際的使用情況是要經(jīng)過反復的濕熱—鹽霧、濕熱—紫外、濕凍—鹽霧、濕凍—紫外、清洗等循環(huán)考驗,因此要對太陽能光伏玻璃的上述要求進行考核。本研究挑選了國內(nèi)外有一定影響力的4種太陽能光伏鍍膜玻璃,每種產(chǎn)品分別制成尺寸為300 mm×300 mm的試樣3塊,分別標記為國產(chǎn)(一)、國產(chǎn)(二)、進口(一)、進口(二)進行上述要求有關的試驗并進行分析。
?。?)濕熱—鹽霧試驗:先將試樣按JC/T 2170—2013中6.5的規(guī)定測量太陽光有效透射比后,將試樣置于試驗溫度為(85±2)℃、相對濕度為(85±5)%的環(huán)境中,經(jīng)過時間為1 000 h的濕熱試驗后,再按GB/T 1771—2007的規(guī)定,將試樣置于35℃的溫度下,用濃度為(5±1)%的NaCl溶液連續(xù)噴霧96 h,先后用去離子水和無水乙醇沖洗干凈,并放置于(110±10)℃的烘箱中0.5 h,冷卻至室溫,按JC/T 2170—2013中6.5的規(guī)定測量太陽光有效透射比。試驗數(shù)據(jù)見表1,試驗后的表面質(zhì)量見圖1。
圖1 濕熱—鹽霧試驗后的表面質(zhì)量情況
試驗結(jié)果分析:試樣經(jīng)濕熱—鹽霧試驗后,太陽光有效透射比均有衰減,并且有2種樣品鍍層出現(xiàn)了明顯脫落、剝離、起皺現(xiàn)象,這樣將對太陽能光伏組件的后期發(fā)電效率產(chǎn)生較大影響,因此應規(guī)定產(chǎn)品經(jīng)濕熱—鹽霧試驗后太陽光有效透射比的平均值衰減應≤1%,且膜層無明顯脫落、剝離、起皺現(xiàn)象。
?。?)濕熱—紫外試驗:將試樣按JC/T 2170—2013中6.5的規(guī)定測量太陽光有效透射比后,置于試驗溫度為(85±2)℃、相對濕度為(85±5)%的環(huán)境中,試驗時間為1 000 h,再經(jīng)受波長在280~385 nm范圍的紫外輻射為15 kWh/m2,其中波長為280~320 nm的紫外輻射至少為5 kWh/m2,在試驗過程中試樣的溫度為(60±5)℃,先后用去離子水和無水乙醇沖洗干凈,并放置于(110±10)℃的烘箱中0.5 h,冷卻至室溫;再按JC/T 2170—2013中6.5的規(guī)定測量太陽光有效透射比,試驗數(shù)據(jù)見表2,試驗后的表面質(zhì)量見圖2。
圖2 濕熱—紫外試驗后的表面質(zhì)量情況
試驗結(jié)果分析:試樣經(jīng)濕熱—紫外試驗后,太陽光有效透射比均有了一定程度的衰減,并且有2種樣品鍍層出現(xiàn)了明顯脫落、剝離、起皺現(xiàn)象,這樣將對太陽能光伏組件的后期發(fā)電效率產(chǎn)生較大影響,因此應規(guī)定經(jīng)濕熱—紫外試驗后太陽光有效透射比的平均值衰減應≤1%,且膜層無明顯脫落、剝離、起皺現(xiàn)象。
?。?)濕凍—鹽霧試驗:將試樣按JC/T 2170—2013中6.5的規(guī)定測量太陽光有效透射比后,按JC/T 2170—2013中6.11的規(guī)定進行濕凍試驗,再按GB/T 1771—2007的規(guī)定將試樣置于35℃的溫度下,用濃度為(5±1)%的NaCl溶液連續(xù)噴霧96 h后,先后用去離子水和無水乙醇沖洗干凈,并放置于(110±10)℃的烘箱中0.5 h,冷卻至室溫;再按JC/T 2170—2013中6.5的規(guī)定測量太陽光有效透射比,試驗數(shù)據(jù)見試驗數(shù)據(jù)見表3,試驗后的表面質(zhì)量見圖3。
圖3 濕凍—鹽霧試驗后的表面質(zhì)量情況
試驗結(jié)果分析:試樣經(jīng)濕凍—鹽霧試驗后,太陽光有效透射比均有了一定的衰減,并且有2種樣品鍍層出現(xiàn)了明顯脫落、剝離、起皺現(xiàn)象,對太陽能光伏組件的后期發(fā)電效率產(chǎn)生較大影響,因此應規(guī)定經(jīng)濕凍—鹽霧試驗后太陽光有效透射比的平均值衰減應≤1%,且膜層無明顯脫落、剝離、起皺現(xiàn)象。
?。?)濕凍—紫外試驗:將試樣按JC/T 2170—2013中6.5的規(guī)定測量太陽光有效透射比后,按JC/T 2170—2013中6.11的規(guī)定進行濕凍試驗后,再經(jīng)受波長在280~385 nm范圍的紫外輻射為15 kWh/m2,其中波長為280~320 nm的紫外輻射至少為5 kWh/m2,在試驗過程中試樣的溫度為(60±5)℃,先后用去離子水和無水乙醇沖洗干凈,并放置于(110±10)℃的烘箱中0.5 h,冷卻至室溫;再按JC/T 2170—2013中6.5的規(guī)定測量太陽光有效透射比,試驗數(shù)據(jù)見試驗數(shù)據(jù)見表4,試驗后的表面質(zhì)量見圖4。
圖4 濕凍—紫外試驗后的表面質(zhì)量情況
試驗結(jié)果分析:試樣經(jīng)濕凍—紫外試驗后,太陽光有效透射比均有了一定的衰減,并且有2種樣品鍍層出現(xiàn)了明顯脫落、剝離、起皺現(xiàn)象,對太陽能光伏組件的后期發(fā)電效率產(chǎn)生較大影響,因此應規(guī)定經(jīng)濕凍—紫外試驗后太陽光有效透射比的平均值衰減應≤1%,且膜層無明顯脫落、剝離、起皺現(xiàn)象。
?。?)耐磨試驗:將試樣按JC/T 2170—2013中6.5的規(guī)定測量太陽光有效透射比后,用自制磨耗儀,使用QB/T 2309—2010中塑料橡皮擦做的磨頭,尺寸為5 mm×5 mm,配重后質(zhì)量為500 g,來回作為一個循環(huán),試驗25個循環(huán)后,用蒸餾水沖洗,在自然環(huán)境中晾干,再按JC/T 2170—2013中6.5的規(guī)定測量磨耗區(qū)域的太陽光有效透射比。試驗數(shù)據(jù)見表5,試驗后的表面質(zhì)量見圖5。
圖5 耐磨試驗后的表面質(zhì)量情況
試驗結(jié)果分析:試樣經(jīng)耐磨試驗后,太陽光有效透射比均有一定的衰減,并且樣品鍍層磨損比較嚴重,其中一個樣品的鍍層已經(jīng)磨掉,對太陽能光伏組件的后期發(fā)電效率產(chǎn)生較大影響。因此應規(guī)定經(jīng)耐磨試驗后太陽光有效透射比的平均值衰減應≤1%,且膜層無明顯脫落、剝離、起皺現(xiàn)象。
通過對太陽能光伏組件用鍍膜玻璃耐久性能項目(包括:濕熱—鹽霧性能、濕熱—紫外性能、濕凍—鹽霧性能、濕凍—紫外性能、耐磨性能)的試驗和分析,初步找到了其長期使用和維護過程中產(chǎn)品的質(zhì)量考核指標。經(jīng)過研究分析,上述耐久性能項目是太陽能光伏組件用鍍膜玻璃在實際使用中應該加以控制的,相關的試驗方法是可行的,能及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設計、生產(chǎn)中的缺陷,提高生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品設計、工藝配方、生產(chǎn)制造、質(zhì)量控制中的技術水平,避免太陽能光伏組件用鍍膜玻璃使用一段時間后太陽光有效透射比下降而影響光伏發(fā)電效率。