常州天合光能有限公司 (中国江苏省常州市新北区天合光伏产业园天合路2号, Jiangsu 1, 213031, CN)
| 1、 一种光伏太阳能电池组件 EVA交联率的测试方法， EVA的交联率以 凝胶含量来表示， 其特征在于： 所述的测试方法为： 使用 DSC差示热流分 析法测试组件 EVA的交联率，测量层压过程中 EVA的热流量并采用差热分 析的原理来进行 DSC量热分析，组件 EVA的交联率即凝胶含量的计算方法 为： 凝胶含量= (H1-H2) /Hl*100%， HI 为原材料单位重量的放热量， H2 为层压后残余未交联 EVA单位重量的放热量。 |
本发明涉及光伏太阳能行业组件 EVA交联率的测试方法。
背景技术
EVA (乙烯一醋酸乙烯共聚物） 封装层压过程中， EVA会发生化学反应， 进 行交联。 EVA的交联率一般以凝胶含量来表示， 即交联的 EVA在 EVA总量中的百 分比。
目前光伏太阳能行业普遍采用二甲苯萃取法进 行组件产品的 EVA交联率测 定， 但是由于萃取过程中存在萃取不完全， 二次交联并且称量烘烤环节较多， 易产生系统性误差等影响， 二甲苯萃取法往往存在很大的误差， 使得二甲苯萃 取法测量的交联率会比实际值偏高很多。
二甲苯萃取法的缺点分析：
1、 二甲苯为有毒性溶液， 使用不当会导致中毒， 且有污染， 安全性低。
2、 当萃取温度低于 EVA熔点时， 如在 60 °C进行萃取时， EVA尚未熔融， 因此， 萃取速度太慢， 萃取结束时， 萃取不够充分。
3、 在 1 10 °C进行萃取时， EVA在二甲苯中的溶解度较低， 萃取仍然不够充 分。
4、 当温度高于 EVA交联温度， 如在 140 °C进行萃取时， 二甲苯沸腾， EVA 溶解度最大， 但在萃取过程中 EVA有可能进行二次交联， 影响最终结果。
5、萃取中采用网袋进行萃取，本身交联率较 时，将会有部分已交联的 EVA 融解， 透过网袋缝隙溶入二甲苯中， 造成测试不准确。
综上所述， 目前行业内的研究及实验表明， 二甲苯萃取法存在明显的缺陷， 二甲苯萃取法得到的结果与实际结果偏差很大 。
发明内容
本发明要解决的技术问题是： 针对目前二甲苯萃取不完全， 二次交联 并且称量烘烤环节较多， 易产生系统性误差等缺陷， 本发明提供一种光伏 太阳能电池组件 EVA交联率的测试方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 一种光伏太阳能电池组 件 EVA交联率的测试方法， EVA的交联率以凝胶含量来表示， 所述的测试 方法为： 使用 DSC差示热流分析法测试组件 EVA的交联率， 测量层压过程 中 EVA的热流量并采用差热分析的原理来进行 DSC量热分析，组件 EVA的 交联率即凝胶含量的计算方法为： 凝胶含量= ( H1-H2 ) /Hl* 100%， HI 为 原材料单位重量的放热量， H2 为层压后残余未交联 EVA单位重量的放热
DSC (差示扫描量热法） 是将样品置于一定的气氛下， 改变其温度或 者保持某一温度， 观测样品的能量变化。 当样品发生熔融、 蒸发、 结晶、 相变等物理变化， 或者有化学变化时， 图谱中会出现吸热或发热的热量变 化信息， 进而推测样品的特性。 DSC可用于精确测量相变 （Tg， Tm, Tc) 和 热变化 ， 固化反应或其它化学变化。
当材料发生结晶或者交联时， 材料内部的紊乱程度降低， 自由能也下 降到较稳定的状态， 因此， 当发生交联或者结晶时， 必然伴随着放热反应。 因此， 可通过测量层压前后 EVA的热流量， 采用 DSC差示热流分析法来计 算 EVA的交联率。 本发明的原理是：
对于光伏太阳能电池组件专用密封材料 EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物）， 在层压过程中会发生熔融固化反应释放出热量 ，在 DSC热流曲线上典型的 固化峰， EVA层压前后的样品固化峰面积的变化即反映的 是 EVA材料固化 程度， 以本发明的原理就是利用 DSC热流差示分析仪将材料层压前后的热 量计算出来， 通过层压之前原材料单位重量的放热量 （HI ) 减去层压之后 剩余未交联 EVA 单位重量的放热量（H2)再除以层压之前原材料 单位重量 的放热量（ H 1 )就得到层压过程中材料的交联度。
本发明的有益效果是：
1.本发明光伏太阳能电池组件 EVA交联率的测试方法属于物理法， 直 接通过测量热流变化计算交联率， 方法更加科学；
2. 本发明热流测量精度可达 0. 01 % , 稳定性较好， 数据更加精准；
3. 与二甲苯法相比， 本发明称量烘烤等测量环节少， 系统误差更小；
4. 本发明无毒性， 无污染， 安全性高；
5. 本发明测试周期短， 利于质量控制；
6. 本发明自动化操作， 所需人员少， 辅料成本低， 长期总体成本较 低。
具体实施方式
一种光伏太阳能电池组件 EVA交联率的测试方法， EVA的交联率以 凝胶含量来表示， 其测试方法为： 使用 DSC差示热流分析法测试组件 EVA 的交联率， 测量层压过程中 EVA 的热流量并采用差热分析的原理来进行 DSC量热分析， 组件 EVA 的交联率即凝胶含量的计算方法为： 凝胶含量= (H1-H2) /Hl*100%， HI为原材料单位重量的放热量， H2为层压后残余未 交联 EVA单位重量的放热量。
当材料发生结晶或者交联时， 材料内部的紊乱程度降低， 自由能也下 降到较稳定的状态，所以， 当发生交联或者结晶时， 必然伴随着放热反应。 因此， 可通过测量层压过程中 EVA的热流量， 采用 DSC差示热流分析法来 计算 EVA的交联率。
实施例 1：
采用美国 TA公司 Q2000系列高精度、 高准确度 DSC热流差示分析 仪。 从层压后的组件上取一块 EVA 样品同时取出层压之前相应的生料样 品， 待实验。 称取两个设备专用的坩埚， 记下重量分别为 47.567mg 和 47.415mg, 将 EVA 样品制成重量为 7mg±0.5mg 的小颗粒， 生料重量为 7.236mg, 层压后的样品重量为 7.136mg， 将样品置于坩埚中， 在样品封 装机上压制封装。 对设备进行校准后， 将坩埚放在 50位自动进样器中， 然后进行软件设置。 在操作软件设置界面输入坩埚和样品对应的重 量， 设 置温度范围为 20°C〜250°C，升温速率 10°C/min， 确认实验条件后， 点击开 始运行。 设备会自动从进样器中取出样品置于炉池内完 成实验。 实验结束 后软件中会出现样品的热量变化扫描图谱， 通过软件分析， 对 100°C〜200 °C温度区间的图谱进行积分处理， 得出样品的放热量。 生料的热焓值为 13.54J/g, 层压后样品的热焓值为 2.569J/g， 所以根据上面提到的交联 度的计算公式得出样品的交联度 （ 13.54-2.569) /13.54=81.03%。
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