水分侵入是導(dǎo)致光伏組件功率損失的根本原因之一。雙層玻璃組件如果邊緣密封良好，可能比傳統(tǒng)組件更耐水分，但水分一旦被困在層壓板中，比背板型配置更難逃逸，可能導(dǎo)致分層、附著力喪失和金屬化腐蝕等問題。

光伏行業(yè)中，EVA失效會(huì)引發(fā)多種故障模式，它需具備良好的防潮性和光學(xué)性能。光伏組件的鑒定要求包括在相對(duì)濕度(RH)為85%和85℃時(shí)的濕熱試驗(yàn)、在-40℃至85℃之間的濕度冷凍試驗(yàn)、熱循環(huán)試驗(yàn)以及濕漏電流測(cè)試等。

研究方法

樣本制備：使用標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)級(jí)層壓機(jī)制造了玻璃/EVA/玻璃的樣本，共制備了五組每種EVA材料的樣本，總共十組，分別標(biāo)記為A組和B組。加速測(cè)試條件：所有樣本在85°C和85%相對(duì)濕度的條件下保持24小時(shí)。

表征技術(shù)：使用傅里葉變換紅外光譜（FTIR）和Hydroscanner成像技術(shù)來監(jiān)測(cè)層壓板中的水分含量，并對(duì)所有樣本進(jìn)行機(jī)械剪切測(cè)試，以評(píng)估EVA與玻璃之間的附著力。濕熱環(huán)境處理前后的FTIR 光譜對(duì)比

傅里葉變換紅外光譜（FTIR）測(cè)量結(jié)果

紅色線條：代表層壓板在暴露于濕熱條件之前測(cè)量的光譜。這條線相對(duì)平穩(wěn)，表明封裝材料的厚度較為均勻，沒有明顯的水分吸收峰。

藍(lán)色線條：代表層壓板在暴露于濕熱條件24小時(shí)后測(cè)量的光譜。這條線顯示出明顯的透射增加，尤其是在3500 cm?1附近，這表明封裝材料吸收了水分。光學(xué)顯微鏡和Hydroscanner圖像

（左A組、右B組）經(jīng)過加速濕熱測(cè)試后的光學(xué)顯微鏡圖像

外觀差異：從圖中可以看出，A組和B組的樣本在濕熱測(cè)試后在肉眼下沒有明顯的外觀差異。B組樣本的圖像看起來更亮，這可能是由于光照強(qiáng)度的不同，而不是材料本身的顯著變化。

均勻性：兩組樣本在肉眼下看起來都非常相似，沒有明顯的分層、氣泡或其他缺陷，表明在宏觀層面上，兩種材料在濕熱條件下的表現(xiàn)相似。

雙層玻璃層壓板在濕熱測(cè)試前后的Hydroscanner圖像

水分侵入跡象：右側(cè)圖像（濕熱測(cè)試后）顯示出明顯的暗色區(qū)域，這表明水分已經(jīng)侵入層壓板。暗色區(qū)域的出現(xiàn)與FTIR數(shù)據(jù)中3500 cm?1附近的吸收峰增加相一致，證實(shí)了水分的存在。

雙層玻璃光伏組件中水分侵入的微觀表現(xiàn)

A組樣本：

0% RH（干燥條件）：圖像顯示層壓板內(nèi)部較為均勻，沒有明顯的水分分布。

85% RH（濕熱條件）：圖像顯示出明顯的暗斑（局部水積累），這些暗斑表明水分在玻璃和封裝材料界面處的積累。這可能是由于非均勻的膜附著力導(dǎo)致的，表明A組樣本在濕熱條件下容易出現(xiàn)局部水分聚集，從而影響附著力。

B組樣本：

0% RH（干燥條件）：圖像顯示層壓板內(nèi)部較為均勻，沒有明顯的水分分布。

85% RH（濕熱條件）：圖像顯示出整體變暗，但沒有明顯的局部暗斑。這表明B組樣本在濕熱條件下水分吸收較為均勻，沒有出現(xiàn)局部水分聚集，附著力更為均勻和穩(wěn)定。機(jī)械測(cè)試實(shí)驗(yàn)

雙層玻璃層壓板在進(jìn)行機(jī)械剪切測(cè)試

樣本固定：樣本通過環(huán)氧樹脂膠固定在鋼棒上，確保在測(cè)試過程中不會(huì)發(fā)生位移或滑動(dòng)。

力的施加：試驗(yàn)機(jī)通過上下夾具施加剪切力，模擬實(shí)際使用中可能遇到的力學(xué)負(fù)載。

附著力評(píng)估：通過記錄剪切力和位移，可以評(píng)估EVA與玻璃之間的附著力。較高的剪切力和較大的位移表明更強(qiáng)的附著力，而較低的剪切力和較小的位移則表明附著力較弱。機(jī)械測(cè)試結(jié)果

兩組樣本在機(jī)械剪切測(cè)試中的結(jié)果

附著力評(píng)估：A組樣本在機(jī)械剪切測(cè)試中表現(xiàn)出較低的剪切力和較小的位移，表明EVA與玻璃之間的附著力較弱。B組樣本在機(jī)械剪切測(cè)試中表現(xiàn)出較高的剪切力和較大的位移，表明EVA與玻璃之間的附著力較強(qiáng)。

結(jié)構(gòu)脆弱性：較低的剪切力和較小的位移表明A組樣本在濕熱條件下的結(jié)構(gòu)較為脆弱，容易出現(xiàn)分層和附著力喪失的問題。較高的剪切力和較大的位移表明B組樣本在濕熱條件下的結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，不易出現(xiàn)分層和附著力喪失的問題。

兩組樣本在機(jī)械剪切測(cè)試后的外觀

A組樣本：

附著力弱：在機(jī)械剪切測(cè)試后顯示出明顯的分層現(xiàn)象，破壞主要集中在聚合物/玻璃界面，表明其附著力較弱。

內(nèi)聚力未受影響：沒有觀察到EVA材料本身的內(nèi)聚力破壞，表明EVA材料本身的強(qiáng)度是足夠的，但界面附著力不足導(dǎo)致了整體結(jié)構(gòu)的脆弱性。

結(jié)構(gòu)脆弱：在濕熱條件下的結(jié)構(gòu)較為脆弱，容易在機(jī)械負(fù)載下出現(xiàn)分層和附著力喪失，影響光伏組件的長(zhǎng)期性能和可靠性。

B組樣本：

附著力強(qiáng)：在機(jī)械剪切測(cè)試后顯示出混合破壞，包括界面破壞和內(nèi)聚力破壞，表明其附著力較強(qiáng)。

內(nèi)聚力強(qiáng)：EVA材料本身的內(nèi)聚力破壞也表明其材料強(qiáng)度較高，整體結(jié)構(gòu)更為 robust。

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定：在濕熱條件下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較好，能夠承受較大的剪切力而不出現(xiàn)明顯的分層和附著力喪失，有助于提高光伏組件的長(zhǎng)期性能和可靠性。

這項(xiàng)研究通過實(shí)驗(yàn)方法和多種檢測(cè)手段，詳細(xì)評(píng)估了雙層玻璃光伏組件在濕熱條件下的水分侵入和附著力問題。結(jié)果表明，不同EVA材料在濕熱條件下的性能差異顯著，選擇合適的材料對(duì)于提高光伏組件的長(zhǎng)期性能和可靠性至關(guān)重要。通過早期檢測(cè)和預(yù)防措施，可以有效避免水分相關(guān)問題，確保光伏組件在實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)定運(yùn)行。美能溫濕度綜合環(huán)境試驗(yàn)箱

美能溫濕度綜合環(huán)境試驗(yàn)箱采用進(jìn)口溫度控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)多段溫度編程，具有高精確度和良好的可靠性，滿足不同氣候條件下的測(cè)試需求。

• 溫度范圍：20℃~+130℃

• 溫濕度范圍：10%RH~98%RH(at+20℃-+85℃）

滿足試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：IEC61215、IEC61730、UL1703等檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

通過早期檢測(cè)和預(yù)防措施，結(jié)合美能溫濕度綜合環(huán)境試驗(yàn)箱的精確模擬，可以有效避免水分相關(guān)問題，確保光伏組件在實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)定運(yùn)行。

原文出處：Moisture Ingress and Adhesion in Double Glass PV Modules

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