改性EVA胶膜在光伏封装中的抗PID性能对比研究

 

光伏组件的抗PID性能影响组件的发电效率和使用寿命，被光伏行业广泛关注。EVA胶膜是光伏组件的主要封装材料之一，其具有优异的性价比，但随着光伏行业技术革新，对封装材料抗PID要求越来越高。实验两种不同配方改性的EVA胶膜与普通EVA胶膜进行抗PID性能比对。

样品制备

 

在普通EVA胶膜A的基础上，分别添加高阻助剂和离子捕捉剂制备B胶膜和C胶膜。测试方法

 

按照国家标准测试EVA胶膜的交联度、透光率、剥离强度、体积电阻率、紫外和湿热黄变指数。抗PID性能测试按照IEC标准进行，测试条件为85℃、85%相对湿度、-1000V电压下进行96小时测试，再继续测试300小时。测试结果与分析

 

不同 EVA 胶膜的交联

 

不同 EVA 胶膜的交联度三种EVA胶膜的交联度均大于80%。B胶膜的交联度最高，因为高阻助剂增加了交联密度。

 

C胶膜的交联度与A胶膜接近，因为离子捕捉剂对交联度影响较小。不同 EVA 胶膜的透光率

 

不同 EVA 胶膜的透光率

三种EVA胶膜的透光率均大于91%。A和B透光率接近92%，二者透光率相近；C胶膜的透光率最低。

 

透光率主要由树脂基本性能决定，添加助剂的纯度和种类也有影响。高阻助剂是无色有机活性液体助剂，对EVA胶膜透光率无影响，所以 A、B胶膜透光率接近；离子捕捉剂是无机金属阳离子混合物，含有的无机物会降低胶膜透光率。不同 EVA 胶膜的体积电阻率

 

不同 EVA 胶膜的体积电阻率

B胶膜的体积电阻率最高，是A胶膜的4倍多，因为高阻助剂抑制了EVA水解，提高了交联度和绝缘性能。

 

C胶膜的体积电阻率是A胶膜的2倍多，离子捕捉剂通过离子交换减少了金属离子迁移，提高了绝缘性能。不同 EVA 胶膜老化性能差异

 

不同 EVA 胶膜的耐老化性能

三种EVA胶膜的黄变指数均小于3，但改性后的B和C胶膜的老化性能优于A胶膜。

 

C胶膜的耐老化性能最佳，加入离子捕捉剂，能在不损害光学和电气绝缘性能的情况下，提高 EVA 胶膜封装的导热性和对基材的附着力，防止气体和水汽进入，提供防腐蚀保护，从而具备良好的耐老化性能。不同EVA胶膜抗PID性能

 

不同 EVA 胶膜的抗 PID 性能96小时抗PID测试中，A胶膜的PID衰减接近10%，而B和C胶膜的PID衰减均小于2%，且B胶膜略优于C胶膜。

 

300小时抗PID测试中，B和C胶膜的PID衰减均未超过3%，且C胶膜的衰减变化最小。

 

B胶膜通过高交联度和高体积电阻率抑制PID效应；C胶膜通过离子捕捉剂减少金属离子迁移，表现出更稳定的抗PID性能。

 

 

研究结果表明，改性后的EVA胶膜在抗PID性能、交联度、体积电阻率、耐老化性能等方面均得到了显著提升。其中，添加高阻助剂的B胶膜表现出较高的交联度和体积电阻率，有效抑制了PID效应的发生；而添加离子捕捉剂的C胶膜则在长期耐老化性能和抗PID稳定性方面表现更为优异。美能潜在电势诱导衰减测试仪

 

 

 

组件应用过程中出现长期泄漏电流会造成电池片载流子及耗尽层状态发生变化、电路中的接触电阻受到腐蚀、封装材料受到电化学腐蚀等问题，美能潜在电势诱导衰减测试仪用于在发生PID衰减后评估组件的电性能是否能符合要求。

• 试验满足标准：IEC61215-MQT21，IEC62804

 

• 各通道相互独立，多路电压大小、极性、时间单独设置

 

实时监控电压、泄露电流、绝缘电阻曲线

 

 

随着光伏技术的不断发展，对封装材料的抗PID性能测试也提出了更高要求。美能潜在电势诱导衰减测试仪ME-PV-PID通过模拟组件在高温、高湿、高盐碱等恶劣环境下的PID衰减过程，能够快速评估光伏组件的电性能是否符合要求。结合此类先进测试设备，将进一步推动光伏封装材料的研发与性能优化，助力光伏产业的高质量发展。

 

原文出处：EVA 胶膜改性对抗 PID 性能的影响《辽宁化工第53卷第6期》

 

 

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