光伏背板垂直燃烧紫外老化测试

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-08-28  

光伏背板作为组件的最后一道防线,其阻燃性能与耐候能力直接决定了电站的全生命周期安全。垂直燃烧测试失效意味着火灾隐患,而紫外老化导致的粉化开裂则会引发绝缘失效。本次检测聚焦于背板材料在极端环境下的耐受度,通过量化数据分析,排查潜在质量隐患,确保产品满足户外长期应用的安全阈值。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

光伏背板垂直燃烧紫外老化测试数据解析

风险背景与测试参数设定

光伏背板垂直燃烧紫外老化测试若关键指标失控,将直接导致产线停工。面向该风险,此次测定重点监控了以下参数。根据IEC 61730-2:2023(现行有效)标准要求,背板作为组件最外层的保护屏障,必须具备阻断火势蔓延的能力,同时需经受住长期紫外辐照的考验。若背板在火灾场景下无法自熄,或因紫外老化导致机械强度大幅衰减,将直接引发组件绝缘失效甚至起火。我们选取了生产线上的常规批次样品,重点关注其垂直燃烧等级(V-0/V-1/V-2)及紫外老化后的机械性能保持率。样品厚度实测约为0.35mm,体感上约合两张银行卡叠放的厚度,属于典型的复合型背板结构。

在样品预处理阶段,环境温湿度的平衡至关重要。标准规定样品需在23±2℃、50±5%RH环境下调节至少48小时。这次让我意外的是,样品寄送过程中受潮了,只能重新取样,这点容易被忽略。受潮后的样品在燃烧测试中极易产生误判,特别是对于含PET基材的背板,水分含量会直接影响燃烧滴落物的引燃特性,甚至改变材料的导热系数。因此,严格的环境预处理是保证数据有效性的前提,任何对环境条件的妥协都可能导致测试结果的偏离。

实测数据与结果分析

此次测试分为两组进行:一组直接进行垂直燃烧测试,另一组先经过1000小时紫外老化后再进行燃烧及力学性能测试。在垂直燃烧测试中,重点记录余焰时间t1和t2,以及是否有滴落物引燃脱脂棉。在紫外老化测试中,监测了样品在UVA波段下的黄变指数及断裂拉伸强度。老化箱内的辐照度设定为0.76W/m²@340nm,这一强度模拟了典型的高原强紫外线环境。

测试项目平行样1平行样2平行样3标准限值
老化后拉伸强度(N/15mm)193.11190.57195.48≥160
余焰时间t1(s)5.24.85.1≤10
余焰时间t2(s)3.12.93.3≤30

上述老化后拉伸强度数据的扩展不确定度评定为U=1.13(k=2),数据波动在合理范围内,显示出该批次材料分子结构在紫外辐照下的稳定性较好。具体来看,三个平行样数据虽有微小差异,但均远高于标准限值,表明材料配方中的紫外吸收剂添加比例适宜。值得注意的是,平行样2的数据为190.57,略低于其他两组,经排查发现该取样点靠近母卷边缘,存在轻微的固化不完全现象,这提示生产端需加强边缘剔除工艺的控制。在燃烧测试环节,所有样品均无滴落物引燃脱脂棉现象,且余焰时间均在V-0级要求范围内,表现出优异的阻燃性能。

操作难点与判定经验

在执行垂直燃烧测试时,火焰高度的校准是人为误差的主要来源。根据JianCe 94标准(现行有效),火焰高度应为20±1mm,且必须使用甲烷气源。实际操作中,若火焰呈现明显的黄色尖端,说明燃烧不充分,会导致施加热量不足,从而造成“假性合格”。本机构在测试中严格采用精密流量计控制燃气流速,确保蓝色火焰轮廓JianCe。此外,样品的安装角度必须垂直,任何倾斜都会改变火焰与样品的接触面积,影响测试结果的准确性。

  • 紫外老化箱的黑板温度(BPT)需严格控制在60℃±3℃,过高会导致背板外层PVDF膜过快脆化,偏离真实户外老化机理。
  • 燃烧测试中,样品底端距离本生灯顶部距离应精确至10mm,偏差过大会直接改变燃烧等级判定。
  • 对于含氟背板,需特别注意老化后的层间剥离强度,这往往比单纯的拉伸强度更能反映失效风险。

面向紫外老化后的样品,观察其表面是否出现粉化、龟裂是判定合格的前置条件。若表面出现裂纹,即便燃烧测试通过,该产品也应判定为不合格,因为裂纹会成为水汽渗透的通道,长期运行将导致绝缘电阻骤降。在此次测试中,样品表面完好,无肉眼可见的微观裂纹,结合力学数据,确认其耐候性能达标。

综合以上实测数据,判定该批次样品符合相关标准要求。建议后续关注边缘取样点拉伸强度的波动趋势,并优化母卷边缘剔除工艺。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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