一种光伏组件中铝背场和EVA胶膜粘结强度的测试方法与流程

本发明涉及光伏发电领域，且特别涉及一种光伏组件中铝背场和eva胶膜粘结强度的测试方法。

背景技术：

光伏组件在户外使用过程中面对的环境条件比较复杂，如温度变化和风速变化等。在环境变化过程中，光伏组件随之的热胀冷缩和材料形变等变化作用在内部的eva胶膜与铝背场之间。因此，eva胶膜与铝背场之间的粘接强度至关重要。

目前，衡量eva胶膜与铝背之间的粘结性能，是通过检测两者之间的剥离强度(即剥离力)来判定其可靠性能。现有方法：依次放置玻璃、eva胶膜、电池片、eva胶膜和背板，然后进行层压；层压后，在背板划隔间距10mm的两条缝，然后剥离两条缝之间区域的eva胶膜并测量其剥离力。

糟糕的是，上述方法存在的问题是：

在背板划隔10mm的两条缝时，如果用力过大会破坏电池片，呈脆性电池片其裂缝会向两条缝之间的电池片扩展，导致eva与铝背场的有效测试面积远小于10mm，测试结果严重偏低；如果用力较小，无法保证划透了背板和eva胶膜，导致被测区域的eva胶膜和周边eva胶膜没有完全分开，在剥离过程中，由于测试值包含了eva与eva之间的撕断力，这将导致测试值很大，同样无法衡量eva与铝背场之间粘结性能。

可见，采用目前的检测方法检测出的数据重复性很差，无法测出一个准确值，无法判定其粘结性能。

此外，现有的改进主要集中在加厚eva胶膜、切割用力和切割速度等，通过改进这些参数仍然无法改变上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种光伏组件中铝背场和eva胶膜粘结强度的测试方法，本方法能够准确测量铝背场和eva胶膜之间的粘结强度。在电池片的铝背场贴合两条间隔设置的胶带，既避免了分离背板和电池片时，划开电池片的裂缝向待测区域扩张对待测胶膜造成损坏，影响测试结果；又避免了没有充分划开第一eva胶膜，导致的eva胶膜与背板剥离过程中造成撕断，影响测试结果；还避免了直接将背板和电池片之间的第一eva胶膜直接用于测量，影响测试结果。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种光伏组件中铝背场和eva胶膜粘结强度的测试方法，包括：

对背板、第一eva胶膜、贴合有间隔设置的两条胶带的电池片、第二eva胶膜和玻璃板进行压制得到光伏组件，位于两条胶带之间的第一eva胶膜为待测胶膜，将两条胶带之间的背板与电池片分离后，得到分离背板和附着于分离背板的待测胶膜，测量待测胶膜与分离背板之间的剥离力；

其中，电池片包括硅层和附着于硅层的铝背场，硅层与第二eva层相贴合，铝背场与第一eva胶膜相贴合并在压制前贴合两条胶带。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例的光伏组件中铝背场和eva胶膜粘结强度的测试方法，本方法能够准确测量铝背场和eva胶膜之间的粘结强度。在电池片的铝背场贴合两条间隔设置的胶带：

一方面，既避免了分离背板和电池片时，划开电池片的裂缝向待测区域扩张对待测胶膜造成损坏，影响测试结果；又避免了没有充分划开第一eva胶膜，导致的eva胶膜与背板剥离过程中造成撕断，影响测试结果；还避免了直接将背板和电池片之间的第一eva胶膜直接用于测量，影响测试结果。

另一方面，通过胶带确定待测区域的大小，有助于控制待测胶膜的大小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的光伏组件的第一视角的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电池片的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的背板的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的背板与待测区域分离的结构示意图；

图5a为本发明实施例1b提供的背板与待测区域分离的结构示意图；

图5b为本发明实施例1b提供的粘结强度测试结果曲线；

图6a为第一种现有技术未划开eva胶膜的背板与待测区域分离的结构示意图；

图6b为第一种现有技术提供的粘结强度测试结果曲线；

图7a为第二种现有技术割裂电池片的背板与待测区域分离的结构示意图；

图7b为第二种现有技术提供的粘结强度测试结果曲线；

图标：100-光伏组件；110-背板；111-第一端部；112-第二端部；113-分离背板；120-第一eva胶膜；121-待测胶膜；130-电池片；131-硅层；132-铝背场；133-背电极；134-待测区域；140-第二eva胶膜；150-玻璃板；160-胶带；161-第一胶带；162-第二胶带；170-开口；171-第一开口；172-第二开口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的光伏组件中铝背场和eva胶膜粘结强度的测试方法进行具体说明。

一种光伏组件中铝背场和eva胶膜粘结强度的测试方法，包括：

请参照图1，光伏组件100包括依次设置的背板110、第一eva胶膜120、电池片130、第二eva胶膜140和玻璃板150。

电池片130包括硅层131、附着于硅层131的铝背场132以及设置于铝背场132并与硅层131电连接的背电极133。背电极133用于与汇流条(图中未绘示)电连接向光伏组件100外输出电能，鉴于背电极133和汇流条是本领域公知技术，在此不做赘述。

其中，硅层131与第二eva胶膜140相贴合；铝背场132与第一eva胶膜120相贴合。

请参照图2，在铝背场132的贴合两条间隔设置的两条平行胶带160，具体为第一胶带161和第二胶带162。第一胶带161与第二胶带162之间为待测区域134，取待测区域134内的待测胶膜121用于粘结强度的测量。

其中，第一胶带161和第二胶带162之间的距离为x1，x1以10～20mm为宜。亦即两条胶带160之间的距离为10～20mm。

可以理解，第一胶带161和第二胶带162之间的第一eva胶膜120为待测胶膜121，用于粘结强度的测试。

作为优选，第一胶带161和第二胶带162之间的距离x1以10mm为宜。通过控制x1的范围，方便于对待测胶膜121剥离力的测量。

进一步地，第一胶带161和第二胶带162的长度相等，即为y1。y1以100mm为宜。通过控制胶带160的长度，有助于控制待测区域134的长度，方便于对制得的待测胶膜121剥离力的测量以及保证测量的准确性。

承上述，通过在待测区域134的两侧分别贴合胶带160，能够精准控制待测胶膜121的大小。同时，通过第一eva胶膜120胶带160彼此之间的不粘连性，有助于第一eva胶膜120和电池片130之间的分离。

在背板110包括相对设置的第一端面和第二端面，其中，第一端面与第一eva胶膜120相贴合，第二端面即为光伏组件100的外表面。

请参照图3，在背板110的对应第一胶带161和第二胶带162的区域划开两条开口170，分别即为第一开口171和第二开口172。其中，第一开口171与第一胶带161相对应，第二开口172与第二胶带162相对应。

第一开口171和第二开口172之间的距离为x2，x2以15～25mm为宜。亦即两条开口170之间的距离为15～25mm。

作为优选，第一开口171和第二开口172之间的距离x2以20mm为宜。通过控制x2的范围，方便于第一开口171和第二开口172之间的背板110与电池片130的分离。

第一开口171和第二开口172分别位于第一胶带161和第二胶带162的两侧。例如，x1为10mm，x2为20mm，则第一开口171与第一胶带161的带体相对，并距离第一胶带161的靠近待测区域134的端部为5mm；第二开口172与第二胶带162的带体相对，并距离第二胶带162的靠近待测区域134的端部为5mm。

进一步地，第一开口171和第二开口172的长度相等，即为y2。y2以150mm为宜。y2超出y1的长度平均分配在胶带160的两侧为宜，可以理解做，第一开口171的一侧超出第一胶带161的长度为25mm，另一侧超出第一胶带161的长度也为25mm。

可以理解，位于第一开口171和第二开口172之间的背板即为分离背板113。分离背板113联同位于第一胶带161和第二胶带162之间的待测胶膜121同时与铝背场132分离，并用于通过待测胶膜121与分离背板113的剥离力体现铝背场132与第一eva胶膜120的粘接强度。

承上述，通过设置两条开口170，以及两条开口170的宽度大于两条胶带160的宽度和两条开口170的长度大于两条胶带160的长度，一方面，避免在背板110和电池片130的分离过程中，划开第一eva层时刀口发生偏移并损坏附着于背板110的待测胶膜121。另一方面，由于两条开口170之间的宽度和长度均大于两条胶带160之间的宽度和长度，即使刀口划开电池片130并产生裂缝，在胶带160的保护作用下裂缝无法扩张到待测区域134对待测胶膜121造成损坏，从而提升了检测结果的准确性。

将划开开口170的背板110、第一eva胶膜120、贴合有胶带160的电池片130、第二eva胶膜140和玻璃板150制成光伏组件100。

具体地，背板110、第一eva胶膜120、电池片130、第二eva胶膜140和玻璃板150在层压机内进行压制。具体地，对层压机内进行抽真空，压制的温度为130～140℃，压制的压力为-15～-45kpa，压制的时间为10～20min。

将背板110与电池片130分离。背板110包括相对设置的第一端部111和第二端部112，并且开口170的延伸方向与第一端部111的延伸方向和第二端部112的延伸方向相交。

在本发明的一种实现方式中，沿第一开口171和第二开口172的延伸方向划开压制后的第一eva胶膜120，并将第一开口171的一端部和第二开口172的一端部延伸至背板110的第一端部111。通过第一端部111带动位于待测区域134内的分离背板113朝向第二端部112的方向运动，即实现分离背板113与电池片130的反向分离。压制后的第一eva胶膜120中的待测胶膜112附着于分离背板113。

在本发明的另一种实现方式中，沿第一开口171和第二开口172的延伸方向划开压制后的第一eva胶膜120和电池片130，即透过玻璃板150能够观察到电池片130的划痕，并将第一开口171的一端部和第二开口172的一端部延伸至背板110的第一端部111。通过第一端部111带动位于待测区域134内的分离背板113朝向第二端部112的方向运动，即实现分离背板113与电池片130的反向分离，压制后的第一eva胶膜120中的待测胶膜121附着于背板110。

承上述，由于位于待测区域134两侧且位于第一胶带161和第二胶带162的压制后第一eva胶膜120与第一胶带161和第二胶带162不粘接，避免了分离背板110与电池片130的分离过程中，对待测胶膜121造成损坏，进一步保证了测量结果的准确。

测量待测胶膜121与分离背板113之间的剥离力。通过分离背板113的一端部将待测胶膜121与其剥离，并按照50～500mm/min速度的向与该端部相对的另一端部方向运动，即实现待测胶膜121的反向剥离，并在剥离过程中测的剥离力。

具体地，将待测胶膜121的一端使用打孔机打孔后，使用绳子穿过该孔后并固定于拉力计，待测胶膜121的另一端和分离背板113固定于拉力计的夹具。在50～500mm/min的速度下运行拉力计，拉力计的度数即为剥离力的大小，也即为粘接强度测试结果。

承上述，在电池片130的铝背场132贴合两条间隔设置的胶带160。一方面，分离背板113和电池片130分离时，沿开口170划开第一eva胶膜120时，避免了划开电池片130的裂缝向待测区域134扩张，对待测胶膜121造成影响从而导致粘接强度的测量结果出现偏低的状况。

另一方面，通过胶带160确定待测区域134的大小，从而控制待测胶膜121的大小，避免了直接将背板110和电池片130之间的第一eva胶膜120用于测量导致测量结果偏高的问题，也避免了第一eva胶膜120与电池片130玻璃过程造成其撕裂导致测量结果偏高的问题。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

原料选择。背板110：厚度为0.35mm的中天kpo背板，第一eva胶膜120：厚度为0.45mm的海优威eva，电池片130的铝背场132：天盛k6w7改1铝浆。

实施例1a

将宽度均为10mm的第一胶带161和第二胶带162粘贴在电池片130的铝背场132。其中，第一胶带161和第二胶带162的间距x1＝10mm，第一胶带161和第二胶带162的长度均为y1＝100mm。

使用刀具在背板110以间离x2＝20mm划开第一开口171和第二开口172，第一开口171和第二开口172的长度均为y2＝150mm。

依次层压机内铺设玻璃板150、第二eva胶膜140、贴合有胶带160的电池片130、第一eva胶膜120和背板110，其中，胶带160朝向第一eva120胶膜，第一开口171和与第一胶带161位置相对应，第二开口172与第二胶带162位置相对应，抽真空6min后，在140℃的温度下和-45kpa的压力下压制16min，得到光伏组件100。

待光伏组件100冷却至20～25℃，使用刀具沿第一开口171的延伸方向割和第二开口172的延伸方向均切割背板110至其第一端部111，切割同时，刀具划开压制后的第一eva胶膜120。

以50mm/min的速度从第一端部111将第一切口171和第二切口172之间的分离背板113与电池片130分离后。

使用打孔器对待测胶膜121的一端打孔后，使用绳子穿过孔，然后固定在拉力计的一端；待测胶膜121的另一端和分离背板113固定于拉力计的夹具中；以50mm/min的速度运行拉力计，读出拉力计的度数，即为粘结强度。

实施例1b

实施例1b与实施例1a的操作大致相同，二者的区别在于本实施例在使用刀具沿第一开口171的延伸方向割和第二开口172的延伸方向均切割背板110至其第一端部111，切割同时，刀具划开压制后的第一eva胶膜120和电池片130。

对比例1

对比例1a

在压制前，背板110未划开第一开口171和第二开口172。同时，铝背场132未贴合有第一胶带161和第二胶带162，其余操作同实施例1a。

对比例1b

在压制前，背板110未划开第一开口171和第二开口172。同时，铝背场132未贴合有第一胶带161和第二胶带162，其余操作同实施例1b。

实施例5b分离的背板110如图5a所视，其待测胶膜121的测试结果如图5b所示。从图5b可以看出其测试曲线波动较小，测试值比较准确。

对比例1a分离的背板110如图6a所视，其待测胶膜121的测试结果如图6b所示。从图6b可以看出其测试曲线波动较大且测量结果整体偏高，说明玻璃的待测胶膜121与其周围的第一eva胶膜120没有完全切割开导致的测试值偏大，因此，测量值准确性较差。

对比例1b分离的背板110如图7a所视，其待测胶膜121的测试结果如图7b所示。从图7b可以看出其测试曲线波动较大且测量结果整体偏低，说明电池片130被割裂产生的裂缝影响待测胶膜121导致测试值严重偏低，因此，测量值准确性较差。

实施例2

原料选择。背板110：厚度为0.35mm的中天kpo背板，第一eva胶膜120：厚度为0.45mm的海优威eva，电池片130的铝背场132：天盛k6w7改1铝浆。

实施例2a

实施例2a的粘接强度测试方法与实施例1a的粘结强度测试方法的操作大致相同，二者的区别在于本实施例的压制压力为-30kpa，待测胶膜121与背板110的玻璃速度为300mm/min。

实施例2b

实施例2b的粘接强度测试方法与实施例1b的粘结强度测试方法的操作大致相同，二者的区别在于本实施例的压制压力为-30kpa，待测胶膜121与背板110的玻璃速度为300mm/min。

对比例2

对比例2a

在压制前，背板110未划开第一开口171和第二开口172。同时，铝背场132未贴合有第一胶带161和第二胶带162，其余操作同实施例2a。

对比例2b

在压制前，背板110未划开第一开口171和第二开口172。同时，铝背场132未贴合有第一胶带161和第二胶带162，其余操作同实施例2b。

实施例3

原料选择。背板110：厚度为0.35mm的中天kpo背板，第一eva胶膜120：厚度为0.45mm的海优威eva，电池片130的铝背场132：天盛k6w7改1铝浆。

实施例3a

实施例3a的粘接强度测试方法与实施例1a的粘结强度测试方法的操作大致相同，二者的区别在于本实施例的压制压力为-15kpa，待测胶膜121与背板110的玻璃速度为500mm/min。

实施例3b

实施例3b的粘接强度测试方法与实施例1b的粘结强度测试方法的操作大致相同，二者的区别在于本实施例的压制压力为-15kpa，待测胶膜121与背板110的玻璃速度为500mm/min。

对比例3

对比例3a

在压制前，背板110未划开第一开口171和第二开口172。同时，铝背场132未贴合有第一胶带161和第二胶带162，其余操作同实施例1a。

对比例3b

在压制前，背板110未划开第一开口171和第二开口172。同时，铝背场132未贴合有第一胶带161和第二胶带162，其余操作同实施例1b。

实施例4

原料选择。背板110：厚度为0.35mm的中天kpo背板，第一eva胶膜120：厚度为0.45mm的海优威eva，电池片130的铝背场132：天盛k6w7改1铝浆。

实施例4a

实施例4a的粘接强度测试方法与实施例1b的粘结强度测试方法的操作大致相同，二者的区别在于本实施例的压制压力为-45kpa，待测胶膜121与背板110的玻璃速度为300mm/min。

实施例4b

实施例4b的粘接强度测试方法与实施例1a的粘结强度测试方法的操作大致相同，二者的区别在于本实施例的压制压力为-45kpa，待测胶膜121与背板110的玻璃速度为300mm/min。

对比例4

对比例4a

在压制前，背板110未划开第一开口171和第二开口172。同时，铝背场132未贴合有第一胶带161和第二胶带162，其余操作同实施例4a。

对比例4b

在压制前，背板110未划开第一开口171和第二开口172。同时，铝背场132未贴合有第一胶带161和第二胶带162，其余操作同实施例4b。

将实施例1～4和对比例1～4测的粘结强度结果见表1。

表1粘结强度测试结果

实施例5

原料选择。背板110：厚度为0.35mm的中天kpo背板，第一eva胶膜120：厚度为0.45mm的海优威eva，电池片130的铝背场132：儒兴8256铝浆。

实施例5的粘接强度测试方法与实施例1a的粘结强度测试方法的相同。

对比例5

对比例5a

在压制前，背板110未划开第一开口171和第二开口172。同时，铝背场132未贴合有第一胶带161和第二胶带162，其余操作同实施例5。

对比例5b

在压制前，背板110未划开第一开口171和第二开口172。同时，铝背场132未贴合有第一胶带161和第二胶带162，其余操作同实施例5。

实施例6

原料选择。背板110：厚度为0.35mm的中天kpo背板，第一eva胶膜120：厚度为0.45mm的海优威eva，电池片130的铝背场132：儒兴8256铝浆。

实施例6的粘接强度测试方法与实施例2a的粘结强度测试方法的相同。

对比例6

对比例6a

在压制前，背板110未划开第一开口171和第二开口172。同时，铝背场132未贴合有第一胶带161和第二胶带162，其余操作同实施例6。

对比例6b

在压制前，背板110未划开第一开口171和第二开口172。同时，铝背场132未贴合有第一胶带161和第二胶带162，其余操作同实施例6。

实施例7

原料选择。背板110：厚度为0.35mm的中天kpo背板，第一eva胶膜120：厚度为0.45mm的海优威eva，电池片130的铝背场132：儒兴8256铝浆。

实施例7的粘接强度测试方法与实施例3a的粘结强度测试方法的相同。

对比例7

对比例7a

在压制前，背板110未划开第一开口171和第二开口172。同时，铝背场132未贴合有第一胶带161和第二胶带162，其余操作同实施例7。

对比例7b

在压制前，背板110未划开第一开口171和第二开口172。同时，铝背场132未贴合有第一胶带161和第二胶带162，其余操作同实施例7。

实施例8

原料选择。背板110：厚度为0.35mm的中天kpo背板，第一eva胶膜120：厚度为0.45mm的海优威eva，电池片130的铝背场132：儒兴8256铝浆。

实施例8的粘接强度测试方法与实施例4a的粘结强度测试方法的相同。

对比例8

对比例8a

在压制前，背板110未划开第一开口171和第二开口172。同时，铝背场132未贴合有第一胶带161和第二胶带162，其余操作同实施例8。

对比例8b

在压制前，背板110未划开第一开口171和第二开口172。同时，铝背场132未贴合有第一胶带161和第二胶带162，其余操作同实施例8。

将实施例5～8和对比例5～8测的粘结强度结果见表2。

表2粘结强度测试结果

通过表1和表2可以进一步看出，实施例1～8的粘接强度的测试结果不同的实现方式中具体较小的浮动，同时，相对于其对应的对比例1～8未出现测量结构偏小或偏高的现象，检测结果具有较高的准确性。

综上所述，本发明实施例的光伏组件中铝背场和eva胶膜粘结强度的测试方法，在电池片130的铝背场132贴合两条间隔设置的胶带160。

一方面，既避免了分离背板110和电池片130时，划开电池片130的裂缝向待测区域134扩张对待测胶膜121造成损坏，影响测试结果；又避免了没有充分划开第一eva胶膜120，导致的eva胶膜与背板110剥离过程中造成撕断，影响测试结果；还避免了直接将背板110和电池片130之间的第一eva胶膜120直接用于测量，影响测试结果。

另一方面，通过胶带160确定待测区域134的大小，从而控制待测胶膜121的大小，避免了直接将背板110和电池片130之间的第一eva胶膜120用于测量导致测量结果偏高的问题，也避免了第一eva胶膜120与电池片130玻璃过程造成其撕裂导致测量结果偏高的问题。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。