光伏背板材料老化试验

光伏封装胶膜材料老化试验是评估光伏组件关键封装材料在模拟自然环境或加速老化条件下性能变化的核心测试。该试验通过光照、温湿度循环、紫外线辐射等环境应力，分析胶膜黄变、透光率衰减、粘接强度下降等问题，验证其耐候性、机械稳定性和化学稳定性，为组件25年以上使用寿命提供数据支撑。试验结果直接影响光伏系统的发电效率、安全性和可靠性，是材料研发、质量控制和产品认证的关键环节。

光伏封装胶膜材料老化试验目的

验证材料在长期户外环境下的耐候性能，预测实际使用寿命

评估紫外线辐射对胶膜透光率和力学性能的衰减影响

检测湿热环境导致的材料水解、分层等失效模式

对比不同配方胶膜（如EVA、POE、EPE）的抗氧化能力差异

为组件PID效应研究提供封装材料可靠性数据支撑

满足IEC 61215等国际标准对封装材料的强制老化测试要求

光伏封装胶膜材料老化试验方法

氙灯加速老化试验：模拟全光谱太阳辐射及温湿度循环

紫外荧光老化试验：针对性强化UV波段对聚合物的破坏

湿热老化试验：85℃/85%RH高温高湿环境下的加速老化

热循环试验：-40℃至+85℃极端温度冲击测试

盐雾腐蚀试验：评估沿海等高盐雾环境的耐受能力

机械载荷耦合老化：叠加静态/动态载荷的多因素试验

光伏封装胶膜材料老化试验分类

按测试条件：光老化、湿热老化、温度循环老化

按材料类型：EVA交联度测试、POE抗PID老化测试

按失效模式：黄变指数测试、透光率衰减测试

按测试周期：500h/1000h/3000h等不同时长等级测试

按国际标准：IEC、UL、GB等不同体系的老化测试分类

光伏封装胶膜材料老化试验技术

加速老化因子（AF）计算技术：基于Arrhenius方程推算寿命

在线透光率监测技术：实时追踪材料光学性能变化

FTIR红外光谱分析：检测材料化学键断裂情况

DSC差示扫描量热法：分析材料玻璃化转变温度变化

拉力试验机耦合技术：老化后机械性能定量检测

光伏封装胶膜材料老化试验步骤

样品制备：按组件层压工艺制作标准化测试样件

初始性能测试：包括透光率、抗张强度、交联度等

试验参数设定：依据IEC标准设定辐照度、温湿度曲线

周期性取样检测：每168h/500h取样进行性能对比

失效分析：SEM观察表面裂纹，GC-MS分析挥发物

数据建模：建立老化程度与时间的关系曲线

光伏封装胶膜材料老化试验所需设备

氙灯老化试验箱（满足ISO 4892-2标准）

紫外老化试验箱（符合ASTM G154要求）

恒温恒湿箱（85℃/85%RH控制精度±1%）

冷热冲击试验箱（转换时间≤5分钟）

分光光度计（波长范围300-2500nm）

万能材料试验机（ASTM D882标准）

交联度测定仪（二甲苯萃取法专用设备）

光伏封装胶膜材料老化试验参考标准

IEC 61215-2:2021 地面用晶体硅组件设计鉴定测试

IEC 62788-7-2:2020 封装材料加速老化测试方法

ASTM E2141-21 光伏模组用材料加速老化标准

UL 61730-2:2018 光伏组件安全认证试验

GB/T 31034-2014 晶体硅光伏组件用绝缘材料测试

ISO 4892-2:2013 塑料实验室光源暴露方法

IEC 60068-2-78:2012 恒定湿热试验方法

JIS C8917:2019 光伏组件加速老化试验方法

EN 62788-1-4:2020 材料体积电阻率测试

AS/NZS 5033:2021 光伏组件安装要求相关测试

光伏封装胶膜材料老化试验注意事项

严格校准光源辐照度（0.55W/m²@340nm）

控制样件表面温度不超过组件工作极限温度

避免不同批次样品在箱体内的交叉污染

定期更换氙灯管（通常2000小时强制更换）

湿热试验时确保样件表面无冷凝水积聚

机械性能测试前需完成24h标准状态调节

光伏封装胶膜材料老化试验合规判定

透光率衰减≤5%（经3000h老化后）

黄变指数ΔYI≤3（ASTM E313标准）

交联度≥75%（二甲苯萃取法）

剥离强度≥40N/cm（老化前后对比）

体积电阻率≥1×10¹⁴Ω·cm（IEC 62788）

无可见气泡、分层等外观缺陷

光伏封装胶膜材料老化试验应用场景

新型封装材料配方研发验证

组件制造商来料质量控制

光伏电站保险承保前风险评估

双面组件用透明胶膜专项测试

海上光伏抗盐雾老化认证测试

BIPV建筑一体化组件可靠性验证

回收组件材料再利用率评估