《光伏組件封裝用背板》

-《光伏組件封裝用背板》認(rèn)證技術(shù)規(guī)范編制說明一、制定本技術(shù)規(guī)范的必要性“十二五”期間，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)列入我國未來發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。因此，加快我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對于實(shí)現(xiàn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、發(fā)展社會經(jīng)濟(jì)、推進(jìn)節(jié)能減排均具有重要意義。光伏組件封裝用背板作為光伏產(chǎn)業(yè)鏈上游的關(guān)鍵配套材料，對光伏組件起著絕緣、耐候、隔離外界有害物質(zhì)的重要作用，亦成為“十二五”期間對光伏配套材料方面的重點(diǎn)研究方向。目前，我國背板企業(yè)缺少統(tǒng)一的引導(dǎo)和規(guī)范，其產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，致使組件廠商通常要經(jīng)過大量的人力物力來驗(yàn)證背板性能。究其原因，我國尚無針對太陽能配套材料方面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。因此，制定統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范就顯得尤為急迫。通過制定統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范，建立背板材料的準(zhǔn)入條件，有助于淘汰落后產(chǎn)能、促進(jìn)技術(shù)發(fā)展，對引導(dǎo)配套材料市場秩序和促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)繁榮有重大推動作用。另外，由于國內(nèi)外現(xiàn)在均無正式實(shí)施的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，本規(guī)范的推出將填補(bǔ)太陽能配套材料檢測標(biāo)準(zhǔn)的空白，同時(shí)對建立健全國內(nèi)光伏產(chǎn)品檢測認(rèn)證體系有重大指導(dǎo)意見。二、認(rèn)證技術(shù)規(guī)范編制工作過程綜述該系列認(rèn)證技術(shù)規(guī)范是中國質(zhì)量認(rèn)證中心（英文簡稱CQC）2012年科技計(jì)劃項(xiàng)目《光伏組件封裝用背板技術(shù)規(guī)范及CQC標(biāo)志認(rèn)證》課題的一部分。《光伏組件封裝用背板技術(shù)規(guī)范及CQC標(biāo)志認(rèn)證》課題于2012年7月啟動，以中國質(zhì)量認(rèn)證中心為主，聯(lián)合國家太陽能光伏產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、電站項(xiàng)目業(yè)主單位、組件生產(chǎn)企業(yè)以及國內(nèi)重點(diǎn)背板生產(chǎn)企業(yè)組成課題工作組，針對光伏組件封裝用背板性能測試方法及要求進(jìn)行了深入研究。課題組以背板國標(biāo)草案為依據(jù)，擬定檢測步驟，匯總光伏輔料實(shí)驗(yàn)室的大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，研究分析背板的測試標(biāo)準(zhǔn)，確立了技術(shù)規(guī)范的框架。技術(shù)規(guī)范編制草案初稿完成后，廣泛征求相關(guān)單位的意見，并對技術(shù)規(guī)范的意見進(jìn)行了匯總。根據(jù)意見匯總的內(nèi)容，對技術(shù)規(guī)范進(jìn)行了修改，對于存在較大分歧意見的測試項(xiàng)目及技術(shù)要求，最終根據(jù)大量的比對數(shù)據(jù)、引用參照的測試標(biāo)準(zhǔn)方法的規(guī)定以及背板應(yīng)用業(yè)主單位的需求反應(yīng)，確立了技術(shù)規(guī)范的申請備案稿。三、與相關(guān)法律法規(guī)的關(guān)系本規(guī)范遵守現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)，與它們相符合，無沖突，相關(guān)指標(biāo)符合目前我國光伏產(chǎn)業(yè)實(shí)際情況。四、與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系目前國內(nèi)外均無現(xiàn)行有效的背板產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，僅有IECTC82的一個(gè)工作組草案及《晶硅太陽能光伏組件用絕緣背板》國標(biāo)草案。為了確保我國光伏產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展，有必要推出本規(guī)范，明確規(guī)定背板產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)、測試方法及檢驗(yàn)要求，制定嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的背板原輔材料質(zhì)量監(jiān)控辦法，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。五、主要起草單位情況簡介1.中國質(zhì)量認(rèn)證中心是由中國政府批準(zhǔn)設(shè)立，被多國政府和多個(gè)國際權(quán)威組織認(rèn)可的第三方專業(yè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)，隸屬中國檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)。從事太陽能光伏、光熱等新能源和可再生能源產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)研究和產(chǎn)品認(rèn)證的第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)，在新能源領(lǐng)域開展的主要認(rèn)證服務(wù)包括：太陽能光伏產(chǎn)品、太陽能光熱產(chǎn)品、儲能及動力電池等。2.國家太陽能光伏產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心是經(jīng)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局批準(zhǔn)建設(shè)的國家級監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，由政府全額出資，具第三方公正性，并通過國際電工委員會IECEECB實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可和國家實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證認(rèn)可，檢驗(yàn)結(jié)果具有國際市場通用性、第三方公正性和法律效力。中心主要開展太陽能光伏產(chǎn)品（含光伏組件、光伏系統(tǒng)與電站、原輔材料、接線盒、控制器、逆變器、儲能電池、應(yīng)用產(chǎn)品等）檢測、光伏產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定與研究、科技成果、專利產(chǎn)品和新產(chǎn)品質(zhì)量的鑒定檢驗(yàn)和型式試驗(yàn)、國際國內(nèi)技術(shù)交流及相關(guān)信息發(fā)布等工作。3.蘇州賽伍應(yīng)用技術(shù)有限公司誕生于一個(gè)由來自國內(nèi)外資深研發(fā)人員組成的高分子材料實(shí)驗(yàn)室，后引進(jìn)聯(lián)想等著名風(fēng)險(xiǎn)投資，現(xiàn)已成為具有國際領(lǐng)先水平的綜合性高分子功能材料的研發(fā)和制造企業(yè)。公司占地53畝，注冊資本1.25億元，研發(fā)和生產(chǎn)光伏、電氣絕緣、電子信息、白色家電、汽車、醫(yī)療等多領(lǐng)域的高分子應(yīng)用材料。4.3M中國有限公司于1984年11月在中國注冊成立，成為在經(jīng)濟(jì)特區(qū)外的首家外商獨(dú)資企業(yè)。3M公司素以勇于創(chuàng)新、產(chǎn)品繁多著稱于世，在其百多年歷史中開發(fā)了六萬多種高品質(zhì)產(chǎn)品，百年來，3M的產(chǎn)品已深入人們的生活，從家庭用品到醫(yī)療用品，從運(yùn)輸、建筑到商業(yè)、教育和電子、通信等各個(gè)領(lǐng)域，極大地改變了人們的生活和工作方式。5.英大泰和人壽保險(xiǎn)股份有限公司是依照國家有關(guān)法律、法規(guī)以及相關(guān)保險(xiǎn)監(jiān)管政策設(shè)立的全國性保險(xiǎn)企業(yè)。2007年7月，國家電網(wǎng)公司等30家大型國有企業(yè)共同出資成立英大人壽，公司總部位于北京。六、制定原則、確定主要內(nèi)容的依據(jù)和驗(yàn)證情況技術(shù)規(guī)范的制定完全依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的基本原理，即統(tǒng)一原理、簡化原理、協(xié)調(diào)原理和最優(yōu)化原理。光伏組件封裝用背板技術(shù)規(guī)范的主要內(nèi)容包括三方面：測試序列；技術(shù)要求；試驗(yàn)方法。測試序列方面分別規(guī)定背板裸片及層壓件的測試序列。根據(jù)背板實(shí)際使用過程的研究分析及背板的性能測試要求，將測試樣品對象分為背板裸片及層壓件，確保測試的有效性及可比性；技術(shù)要求部分主要規(guī)定了背板的性能要求和耐候性要求，對于背板性能要求部分，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法，提取不同規(guī)格背板與EVA的剝離強(qiáng)度、熱收縮率、擊穿電壓和水蒸氣透過率數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)學(xué)分析比對，確定評定限值。圖1-圖4為不同規(guī)格背板與EVA的剝離強(qiáng)度、熱收縮率、擊穿電壓和水蒸氣透過率的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)圖1中不同規(guī)格背板與EVA剝離強(qiáng)度的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以合格率為75%作為劃分依據(jù)，確定剝離強(qiáng)度評定限值不小于40N/cm；根據(jù)圖2中不同規(guī)格背板的熱收縮率的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以合格率為80%作為劃分依據(jù)，確定熱收縮率評定限值不大于1.5%；根據(jù)圖3中不同規(guī)格背板的擊穿電壓的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以合格率為80%作為劃分依據(jù)，確定擊穿電壓評定限值不小于15kV；根據(jù)圖4中不同規(guī)格背板的水蒸氣透過率的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以合格率為75%作為劃分依據(jù)，確定水蒸氣透過率評定限值不大于2.0g/(m2·24h)。耐候性要求中的濕熱、紫外和熱循環(huán)試驗(yàn)的試驗(yàn)方法主要參考了IEC61215光伏組件設(shè)計(jì)鑒定與定型試驗(yàn)方法，課題組在此基礎(chǔ)上結(jié)合我國不同地域的典型氣候條件，通過環(huán)境試驗(yàn)?zāi)M典型氣候條件，比較不同規(guī)格背板在此氣候條件下的性能失效情況，最終確定背板環(huán)境適用性分級的條件。如分級指標(biāo)之一的濕熱試驗(yàn)，分別測試試驗(yàn)時(shí)間為1000h、1500h、2000h后的圖1不同規(guī)格背板與EVA的剝離強(qiáng)度（N/cm）圖2不同規(guī)格背板的熱收縮率（%）圖3不同規(guī)格背板的擊穿電壓（kV）圖4不同規(guī)格背板的水蒸氣透過率（g/(m2·24h)）試驗(yàn)方法部分主要規(guī)定了拉伸的速度（詳細(xì)見表1）、擊穿電壓強(qiáng)度測試時(shí)的升壓速度及測試介質(zhì)、收縮率的試驗(yàn)溫度及時(shí)間、水蒸氣透過率的試驗(yàn)方法等，主要參考試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)ASTMD882-2012、ASTME313-2010、GB/T1408.1-2006、GB/T13542.2-2009、GB/T21529-2008、GB/T26253-2010、IEC61215-2005等。主要的驗(yàn)證手段為比對試驗(yàn)，針對近幾年背板在光伏組件使用過程中出現(xiàn)的失效模式（如組件背板有氣泡鼓包、組件分層性能失效狀況），在濕熱、紫外等不同氣候條件下，對其力學(xué)性能、電性能等進(jìn)行了試驗(yàn)方法研究，為最終確定光伏組件封裝用背板環(huán)境適應(yīng)性測