CSTM-晶硅電池彎曲強度測試方法編制說明

PAGEPAGE2《晶硅電池彎曲強度測試方法》CSTM團體標(biāo)準(zhǔn)編制說明（征求意見稿）《晶硅電池彎曲強度測試方法》標(biāo)準(zhǔn)編制組二〇二二年九月《晶體硅電池彎曲強度測試方法》（征求意見稿）編制說明1、工作簡況任務(wù)來源根據(jù)中國材料與試驗團體標(biāo)準(zhǔn)委員會（CSTM標(biāo)準(zhǔn)委員會）2021年4月16日關(guān)于CSTM標(biāo)準(zhǔn)《晶硅電池彎曲強度測試方法》的立項公告，《晶硅電池彎曲強度》（計劃編號為CSTMLX032200587-2021E）由泰州隆基樂葉光伏科技有限公司牽頭制定，中國材料與試驗團體標(biāo)準(zhǔn)委員會建筑材料領(lǐng)域委員會太陽能光伏系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)委員會（CSTM/FC03/TC22）歸口管理。1.2協(xié)作單位及任務(wù)分工泰州隆基樂葉光伏科技有限公司、隆基樂葉光伏科技有限公司、浙江愛旭太陽能科技有限公司、天合光能股份有限公司、浙江晶科能源有限公司、江蘇愛康科技股份有限公司、海寧正泰新能源科技有限公司、晶澳太陽能有限公司、保定嘉盛光電科技股份有限公司等參編單位配合進行了測試方法研究交流、電池片樣品提供、測試機臺信息、驗證試驗等工作。1.3編制過程2021年4月，《晶硅電池彎曲強度測試方法》CSTM標(biāo)準(zhǔn)制定計劃正式下達。2021年5月11日，組織標(biāo)準(zhǔn)編制組成員召開了標(biāo)準(zhǔn)啟動會，確定了初步測試方案。2021年5月20日，在無錫CSTM光標(biāo)委標(biāo)準(zhǔn)工作會議上進行了匯報。與會委員、專家對標(biāo)準(zhǔn)方案細(xì)節(jié)進行了充分的討論和意見補充。2021年6月28日，組織標(biāo)準(zhǔn)編制組成員進行了第二次組內(nèi)討論會，對電池樣品收集和測試方案進行了明確和規(guī)劃。2021年10月，拜訪愛旭公司，與愛旭的研究專家進行交流學(xué)習(xí)。2021年11月10日，在無錫CSTM光標(biāo)委標(biāo)準(zhǔn)工作會議上進行了階段性成果匯報。2021年12月-2022年8月，持續(xù)進行實驗驗證、數(shù)據(jù)處理、問題分析、方案優(yōu)化等工作。2022年9月，形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。2、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容的確定2.1編制原則本標(biāo)準(zhǔn)主要以GB/T6569《精細(xì)陶瓷彎曲強度試驗方法》為依據(jù)，以科學(xué)性、合理性和可行性為原則，在充分調(diào)研和認(rèn)真驗證的基礎(chǔ)上完成本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)格式依據(jù)GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)則編寫。2.2主要內(nèi)容本文件規(guī)定了晶體硅光伏電池彎曲強度測試方法的術(shù)語和定義、設(shè)備要求、樣品要求、環(huán)境要求、測試方法、數(shù)據(jù)處理、測試報告。本文件適用于晶體硅光伏電池（如PERC、TOPCon等）彎曲強度測試。2.3主要試驗或驗證的分析圖1不同設(shè)備彎曲強度測試同批次電池片樣品，分別使用隆基設(shè)備和市場A、B兩家設(shè)備，同參數(shù)進行測試，測試結(jié)果均值差異小于25Mpa。即認(rèn)為設(shè)備差異對結(jié)果的影響在可接受范圍內(nèi)。圖2不同加載速度下電池彎曲強度結(jié)果對比輥棒間距選取電池片是脆性材料，彎曲強度應(yīng)符合典型的材料彎曲圖，如圖A.1。圖中：P——彎曲最大載荷，單位牛（N）；f-max——彎曲試件最大撓度，單位毫米（mm）；圖3典型的材料彎曲圖不同輥棒間距形變曲線：電池片的彎曲強度取決于本身固有的抵抗斷裂的能力以及電池片本身的特點，也受測試工序條件的影響:包括輥棒間距值、加載速度，測試環(huán)境，試樣尺寸，測試夾具等。在對各影響因素的影響程度進行過充分驗證后，認(rèn)為對電池彎曲強度結(jié)果影響最大的是輥棒間距值。設(shè)計不同輥棒間距值，電池片形變量和加載力分別作為橫縱坐標(biāo)，對電池片進行彎曲強度測試，得到彎曲曲線，結(jié)果如下：1）166mm尺寸電池片:40mm/80mm輥距時形變曲線說明：使用上輥距40mm、支撐輥距80mm輥距值時，可以看出加載載荷和形變距離有強相關(guān)性，電池片在最大載荷值附近出現(xiàn)破裂，符合脆性材料彎曲特性。(b)40mm/80mm輥距時形變曲線說明：使用上輥距40mm、支撐輥距90mm輥距值時，可以看出加載載荷和形變距離相關(guān)性較弱，電池片在最大載荷附近震蕩一段時間后才出現(xiàn)破裂，與典型脆性材料彎曲特性存在部分偏差。（c）50mm/100mm輥距時形變曲線說明：使用上輥距50mm、支撐輥距100mm輥距值時，可以看出加載載荷和形變距離相關(guān)性更弱，電池片在最大載荷附件振蕩更長一段時間后才出現(xiàn)破裂，與典型脆性材料彎曲特性存在較大偏差。圖4166mm尺寸電池片不同輥距設(shè)計值對應(yīng)形變曲線40mm/80mm的輥距2）182mm尺寸電池片:44mm/88mm輥距時形變曲線說明：使用上輥距44mm、支撐輥距88mm輥距值時，可以看出加載載荷和形變距離有強相關(guān)性，電池片在最大載荷附近出現(xiàn)破裂，符合脆性材料彎曲特性。50mm/100mm輥距時形變曲線說明：使用上輥距50mm、支撐輥距100mm輥距值時，可以看出加載載荷和形變距離相關(guān)性較弱，電池片在最大載荷附近反復(fù)震蕩后才出現(xiàn)破裂，與典型脆性材料彎曲特性存在偏差。60mm/120mm輥距時形變曲線說明：使用上輥距60mm、支撐輥距120mm輥距值時，可以看出加載載荷和形變距離相關(guān)性更弱，電池片在最大載荷出現(xiàn)一段時間后才出現(xiàn)破裂，與典型脆性材料彎曲特性存在較大偏差。圖5182mm尺寸電池片不同輥距設(shè)計值對應(yīng)形變曲線44mm/88mm的輥距3）210mm尺寸電池片:50mm/100mm輥距時形變曲線說明：使用上輥距50mm、支撐輥距100mm輥距值時，可以看出加載載荷和形變距離有強相關(guān)性，電池片在最大載荷附近出現(xiàn)破裂，符合脆性材料彎曲特性。50mm/110mm輥距時形變曲線說明：使用上輥距50mm、支撐輥距110mm輥距值時，可以看出加載載荷和形變距離沒有相關(guān)性較弱，電池片在最大載荷附近震蕩一段后才出現(xiàn)破裂，與典型脆性材料彎曲特性存在部分偏差。60mm/120mm輥距時形變曲線說明：使用上輥距60mm、支撐輥距120mm輥距值時，可以看出加載載荷和形變距離相關(guān)性更弱，電池片在最大載荷附件振蕩一段時間后才出現(xiàn)破裂，與典型脆性材料彎曲特性存在較大偏差。圖6210mm尺寸電池片不同跨距設(shè)計加載載荷與形變曲線50mm/100mm的輥距3知識產(chǎn)權(quán)情況說明未發(fā)現(xiàn)本標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容涉及相關(guān)專利。4與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對比情況無5與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性本標(biāo)準(zhǔn)符合國家有關(guān)法律、法規(guī)的