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T/CP IA 0036.2—2025
4
光伏组件用定向反射光学薄膜 第 2 部分:
间隙反光膜
Directional reflective optional films for photovoltaic modules Part
2: Interstitial reflective films
2025 - 08 - 30 发布 2025 - 09 - 15 实施
中国光伏行业协会 发 布
前 言
本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是T/CPIA 0036《光伏组件用定向反射光学薄膜》的第2部分,T/CPIA 0036已经发布了以下部分:
——第1部分:用于涂锡焊带表面的薄膜。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会提出并归口。
本文件起草单位:浙江晶科能源有限公司、江苏荷雨科技股份有限公司、 中国电子技术标准化研究院、苏州宇邦新型材料股份有限公司、常州斯威克光伏新材料有限公司、宁波激阳新能源有限公司、南德认证检测(中国)有限公司上海分公司、天合光能股份有限公司、通威股份有限公司、上海晶科绿能企业管理有限公司。
本文件主要起草人:陶武松、王路闯、韩向超、潘锐、段少静、柴晓娇、黄宝玉、吴斌、汪诚、曾鹏、蒋忠伟、闫灯周、王娟。
引 言
光伏组件用定向反射光学薄膜可定向反射非发电区域的光源,使其被光伏电池二次吸收,提升光伏组件的功率, 目前光伏企业已广泛使用在涂锡焊带表面及光伏电池串的间隙, 由于定向反射光伏膜带使用位置、折射角度、粘结的基材等不同, 需对其分别进行规定, 因此编制 T/CPIA 0036《光伏组件用定向反射光学薄膜》。T/CPIA 0036 拟由两部分构成。
——第 1 部分:用于涂锡焊带表面的薄膜。目的在于规范涂锡焊带上使用的反光膜带的性能及可靠性。 ——第 2 部分:间隙反光膜。目的在于规范光伏电池串间使用的反光膜带的性能及可靠性。
光伏组件用定向反射光学薄膜
第 2 部分:间隙反光膜
1 范围
本文件规定了光伏组件用间隙反光膜(以下简称反光膜) 的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
本文件适用于间隙反光膜的制造与检验。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1040.3 塑料 抗拉性能的测定 第3部分:薄膜和片材的试验条件
GB/T 2790 胶粘剂180 °剥离强度试验方法 挠性材料对刚性材料
GB/T 6462 金属和氧化物覆盖层 厚度测量 显微镜法
GB/T 6672 塑料薄膜和薄片 厚度的测定 机械测量法
GB/T 6673 塑料薄膜和薄片 长度和宽度的测定
GB/T 9286 色漆和清漆 划格试验
GB/T 11158 高温试验箱技术要求
GB/T 13542.2 电气绝缘用薄膜 第2部分:试验方法
GB/T 21389 游标、带表和数显卡尺
GB/T 28724 固体有机化学品熔点的测定 差示扫描量热法
GB/T 39822 塑料 黄色指数及其变化值的测定
JB/T 9339 测量显微镜
ISO 14807 摄 影 透 射 和 反 射 光 密 度 计 性 能 测 定 方 法 (Photography—Transmission and reflection densitometers—Method for determining performance)
ISO 26723 塑料 总透光率和反射率的测定 (Plastics—Determination of total luminous transmittance and reflectance)
IEC 60068-2-66 环境 试验 第 2 部 分 : 试 验方 法 Cx: 稳 态湿 热(不饱 和加 压 蒸 汽 ) [Environmental testing — Part 2: Test methods — Test Cx: Damp heat, steady state (unsaturated pressurized vapour)]
IEC 61215-2 地 面 用 光 伏 组 件 设 计 鉴 定 和 定 型 第 2 部 分 : 试 验 程 序 [Terrestrial photovoltaic (PV) modules — Design qualification and type approval — Part 2: Test procedures]
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
间隙反光膜 interstitial reflective films
一种用于提高光伏电池间隙光学增益的薄膜,一般由粘结层、支撑层、反射层、绝缘层(可选)组成。简称反光膜。示意图见图 1 至图 3。
图 1 反光膜在光伏组件内的相对位置示意图
图 2 反光膜基础结构示意图
图 3 双构反光膜基础结构示意图
3.2
反射层 reflective layer
反光膜外层,起定向反射太阳光线作用的材料结构,朝向光伏组件的太阳光照射面。
[来源:T/CPIA 0036.1—2022,3.2,有修改]
3.3
支撑层 supporting layer
反光膜中间层,对整个反光膜起机械支撑作用的材料结构。
[来源:T/CPIA 0036.1—2022,3.3]
3.4
粘结层 adhesive layer
反光膜内层,与载体形成粘结作用的材料结构,朝向光伏组件的非太阳光照射面。
[来源:T/CPIA 0036.1—2022,3.4,有修改]
3.5
光密度 optical density
表征材料遮光能力的系数,入射光与透射光比值的对数。
3.6
绝缘层 insulation layer
反射层与胶膜之间的绝缘材料层。
4 要求
4.1 外观
反光膜表面应平整、清洁、光滑、无折痕、无扭曲、无污点、无分层、无可见擦伤和划痕、无可见杂质和毛边。
4.2 规格及偏差
反光膜的宽度、厚度偏差应符合表1的规定。
表 1 规格及偏差
4.3 反射层
4.3.1 反光膜的反射层条纹角度、反射角角度、反射角宽度、反射角高度应符合表2的要求。
表 2 反射层及偏差
4.3.2 反光膜的反射层条纹角度见图 4 示意图。
膜长度方向
注:反光膜的反射层条纹角度为(90-α) °。
图 4 反光膜反射层条纹角度示意图
4.3.3 反光膜反射层结构见图 5 示意图。
图 5 反光膜反射层结构示意图
4.4 粘结层
粘结层厚度应为 30 μm~100 μm,粘结层熔点为 60 ℃~90 ℃。
4.5 绝缘层
绝缘层厚度应为 5 μm~15 μm。
4.5 力学性能
反光膜的力学性能应符合表 3 的要求。
表 3 力学性能要求
4.6 光学性能
反光膜的光学性能应符合表4的要求。
表 4 光学性能
4.7 耐老化性能(层压件)
反光膜的耐老化性能应符合表5的要求。
表 5 耐老化性能
5 试验方法
5.1 样品制备
5.1.1 条状卷轴装薄膜试样,取样时应至少去掉最外面 3 层反光膜,按试验方法中要求取样及制样。
5.1.2 片状试样,在同批次产品中随机抽样(非边缘废料),按试验方法中的要求取样及制样。
5.2 试验条件
除非另有规定,所有试验应在温度(23±2) ℃, 相对湿度(50±5)%下进行。
5.3 试验设备
反光膜试验应使用如下设备:
a) 测厚仪:符合GB/T 6672的规定,其精度0.001mm;
b) 卡尺:符合GB/T 21389 的规定,其分度值为0.01mm;
c) 光学显微镜:符合JB/T 9339规定;
d) 金相显微镜:符合GB/T 6462要求;
e) 差示扫描量热仪:符合GB/T 28724规定;
f) 拉力试验机:符合GB/T 1040.3规定,拉伸负荷和伸长率的精度相对误差不大于1 %;
g) 烘箱:符合GB/T 11158-2008要求,加热范围为 25 ℃~200 ℃, 温控精度±2 ℃;
h) 拉力机:符合 GB/T 2790 中拉力机的规定;
i) 积分球分光光度计:符合ISO 26723的规定;
j) 透射密度仪:符合ISO 14807规定;
k) 紫外湿热试验箱:紫外符合 IEC 61215-2 MQT 10要求,温湿度满足IEC 61215-2 MQT 13要求;
l) 测色仪:符合 GB/T 39822中测色仪规定的要求;
m) 紫外老化试验箱:符合 IEC 61215-2 MQT 10的要求;
n) 压力蒸煮老化试验箱:符合IEC 60068-2-66要求;
o) 冷热循环老化试验箱:符合 IEC 61215-2 MQT 11要求。
5.4 外观
外观应在不低于500 lux的照度下, 目测检查,要求观察者视力正常或矫正视力0.8及以上。将反光膜置于工作台上,观察者眼睛距离试样不超过300 mm,并采用与工作台45 °进行观察。
5.5 规格及偏差
5.5.1 厚度
按照GB/T 6672规定的方法,使用测厚仪测量反光膜厚度。将反光膜置于两测量面之间并保持反光膜平整无弯曲。在反光膜长度方向上至少取5个不同位置测量,记录数据,计算算术平均值。
5.5.2 宽度
取一段约15 cm长反光膜,垂直折叠2次~4次,见图6所示。使用测厚仪或卡尺测试折叠部分的宽度并记录相应数据。在反光膜长度方向上至少取5个不同位置测量,记录数据,计算算术平均值。
a)侧视图 b)俯视图
图 6 反光膜垂直折叠示意图
5.5.3 条纹角度
取长度为50 mm~100 mm的反光膜试样,平铺在光学显微镜上,反光膜的反射层朝向测试窗口,调整目镜及放大倍数至视野内出现清晰图像(可明显看到条纹及反光膜边缘) ,测量条纹与膜带长度边缘角度 α , 在反光膜长度方向上取至少5个不同位置测量,记录数据,所测条纹角度为(90- α ) ° ,并计算算术平均值。
5.6 反射层
取长度为50 mm~100 mm反光膜试样,使用金相显微镜测量反射层截面形貌。调节倍距至仪器屏幕中央出现3个~5个条纹为最佳,见图5所示,测量反射角角度、反射角宽度、反射角高度。
5.7 粘结层
5.7.1 厚度
用刀片划开反光膜,将粘结层与支撑层分离,按5.4.1测量支撑层及反射层的厚度,粘结层厚度等于反光膜厚度减去支撑层及反射层厚度。在反光膜长度方向上至少取5个不同位置测量,记录数据,计算算术平均值。
5.7.2 熔点
用刀片划开反光膜,将粘结层与支撑层分离,对分离后的粘结层进行差示扫描量热测试,读取最后一个熔融峰温度作为熔点值。
5.8 力学性能
5.8.1 拉伸强度及断裂伸长率
按照GB/T 1040.3规定,取长度约150 mm的反光膜试样(宽度以实测为准),试样中部应有间距为50mm的两条平行标线。将试样置于拉力试验机中, 以不大于100 mm/min的拉伸速度施加负荷至试样被破坏,测试拉伸强度及断裂伸长率。分别取5个试样进行测试,计算算术平均值。
5.8.2 收缩率
取5根长度约150 mm的反光膜,分别用高温胶带将反光膜的一端固定在测试载板上,高温胶带与反光膜长度方向垂直。按GB/T 6673的规定,测量试样长度L0 ,长度L0为从胶带内边缘位置起始至反光膜末端。调节烘箱温度,恒温至150 ℃±2 ℃。按GB/T 13542.2规定,将试样悬挂在烘箱中保温15 min,取出自然冷却至室温后,按上述方法测量试验后试样长度L1。取5个试样收缩率计算值,计算算术平均
值。
按公式(1)计算反光膜的收缩率:
X 二 L0 __L1 × 100% ··············································· (1)
L0
式中:
X ——收缩率;
L0——试验前的试样长度,单位为毫米(mm);
L1——试验后的试样长度,单位为毫米(mm);
5.8.3 剥离强度
5.8.3.1反光膜与玻璃之间剥离强度
试验方法如下:
a) 取10根200mm长,50mm宽的反光膜,将其贴在玻璃板上,并用高温胶带固定;
b) 按从下到上依次为玻璃、反光膜、高温布(光面无花纹)的顺序,使用层压机进行层压;
c) 趁热分离反光膜粘结层与玻璃,分离长度约100 mm,方便测试夹取为准;
d) 放置自然冷却至室温后,使用拉力机进行180 °剥离测试,剥离速度为100 mm/min,记录相应数据,记录至少5条有效数据后计算平均值,即为层压后剥离强度,单位为N/cm。
5.8.3.2 粘结层与膜带支撑层之间的剥离强度
试验方法如下:
a) 取10根200mm长,50mm宽的反光膜,将反光膜贴在玻璃板上,并用高温胶带固定;
b) 按照从下到上依次为玻璃、反光膜、高温布(光面无花纹)的顺序,使用层压机进行层压;
c) 趁热分离反光膜粘结层与反光膜支撑层,分离长度约100 mm,方便测试夹取为准。若反射层(铝层)与支撑层剥离,则数据不作统计;
d) 试样放置冷却至室温后,使用拉力机进行180 °剥离测试,剥离速度为100 mm/min,记录相应数据,记录至少5条有效数据后计算平均值,即为层压后剥离强度,单位为N/cm。
5.8.4 铝层反光膜铝层/绝缘层附着力
使用划格测试来评定反光膜铝层/绝缘层附着力,试验方法参照GB/T 9286将反光膜裁切成150mm ×100 mm,划格单元1mm×1 mm,共10×10。层间剥离力应满足表7中0级要求。
表 7 划格试验结果分级
5.9 光学性能
5.9.1 反射率
反光膜的反射率测试方法如下:
a) 非绝缘反光膜可直接测试反射率,按照ISO 26723的规定进行测试,将反光膜的反射层条纹角度α °(见图4)偏置为0 ° , 测试其反射率, 然后依次旋转45 ° 、90 ° 、 135 ° 、 180 ° 、 225 °、270 ° 、315 °测试反射率,计算算术平均值。
b) 绝缘反光膜需通过离心膜隔离方式层压后测试,从下到上依次按玻璃、隔离膜、反光膜、隔离膜、背板材料或玻璃进行叠层,玻璃面朝下放入层压机内层压,层压后冷却至室温,取出绝缘反光膜按5.8.1 a)的方式进行反射率测试。
5.9.2 光密度
反光膜的光密度测试按ISO 14807规定进行测试,每个试样测试5组数据,去掉最大值和最小值,计算算术平均值。
5.10 耐老化性能
5.10.1 紫外湿热试验(UV+DH 500 h)
5.10.1.1 试样制备
将反光膜贴到玻璃上,从下到上依次按玻璃、反光膜、封装胶膜、封装胶膜、玻璃进行叠层,将玻璃面朝下放入层压机内层压,制作4个300 mm×300 mm层压件,见图1所示。
5.10.1.2 试验步骤
反光膜样品紫外湿热试验步骤如下:
a) 观察层压件外观,按GB/T 39822测试层压件中反光膜两面的黄度指数;
b) 将所有试样放入紫外湿热试验箱内,2个层压件试样辐照面为反光膜正面,2个层压件试样辐照面为反光膜背面,环境箱温度控制在(85±2) ℃, 相对湿度(85±5) %。其中UV需满足IEC 61215-2:2021 MQT 10要求;
c) 试验后观察样品的外观,按GB/T 39822测试老化后层压件两面的黄度指数,并计算黄变指数。
5.10.2 紫外老化测试
5.10.2.1 试样制备
将反光膜贴到玻璃上,从下到上依次按玻璃、反光膜、封装胶膜、玻璃进行叠层,将玻璃面朝下放入层压机内层压,制作2个尺寸不小于300 mm×300 mm层压件。
5.10.2.2 试验步骤
反光膜样品紫外老化试验步骤如下:
a) 观察层压件外观,按GB/T 39822测试层压件中反光膜两面的黄度指数;
b) 按照IEC 61215-2 MQT 10规定测试,分别对反光膜正、背面进行UV辐照,正面辐照UV总量为
300 kWh/m2 ,背面辐照UV总量为120 kWh/m2;
c) 试验后观察样品的外观,按GB/T 39822测试老化后层压件中反光膜两面的黄度指数,并计算黄变指数。
5.10.3 压力蒸煮老化试验(PCT)测试
5.10.3.1 试样制备
将反光膜贴到玻璃上,从下到上依次按玻璃、反光膜、封装胶膜、玻璃进行叠层,将玻璃面朝下放入层压机内层压,制作2个尺寸不小于100 mm×100 mm层压件。
5.10.3.2 试验步骤
反光膜样品压力蒸煮老化试验步骤如下:
a) 观察层压件外观,按GB/T 39822测试层压件中反光膜两面的黄度指数;
b) 将试样放入高压蒸煮老化箱中,温度控制在(121±2) ℃, 相对湿度100 %,并确保试样每个面受热均匀,老化测试48h,将试样取出自然冷却至室温;
c) 试验后观察样品的外观,按GB/T 39822测试老化后层压件中反光膜两面的黄度指数,并计算黄变指数。
5.10.4 高温烘烤测试
5.10.4.1 试样制备
将反光膜贴到玻璃上,从下到上依次按玻璃、反光膜、封装胶膜、玻璃进行叠层,将玻璃面朝下放入层压机内层压,制作2个尺寸不小于100 mm×100 mm层压件。
5.10.4.2 试验步骤
反光膜样品高温烘烤试验步骤如下:
a) 观察层压件外观,按GB/T 39822测试层压件中反光膜两面的黄度指数;
b) 将样品放置在200℃的烘箱中持续烘烤3小时,取出后自然冷却至室温;
c) 试验后观察样品的外观,按GB/T 39822测试老化后层压件中反光膜两面的黄度指数,并计算黄变指数。
5.10.5 热循环测试
5.10.5.1 试样制备
取片状反光膜裁切成为50 mm×50 mm的尺寸,取不小于100 mm×100 mm的光伏玻璃、封装胶膜和背板材料待用。从下到上依次按背板材料、反光膜、封装胶膜、玻璃进行叠层,然后玻璃面朝下放入层压机内层压,最后取出放置冷却至室温待用,样品数量不少于2个。
5.10.5.2 试验步骤
反光膜样品热循环试验步骤如下:
a) 观察层压件外观,按GB/T 39822测试层压件中反光膜两面的黄度指数;
b) 按IEC 61215-2:2021中MQT 11规定,对试样进行TC 200测试;
c) 试验后观察样品的外观,按GB/T 39822测试老化后层压件中反光膜两面的黄度指数,并计算黄变指数。
6 检验规则
6.1 检验分类
6.1.1 出厂检验
出厂检验项目、抽样方案、检查水平、接受质量限(AQL)按照表8规定执行。
6.1.2 型式检验
有以下情况之一时,应进行型式检验:
a) 新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定;
b) 正式生产后,如配方、原材料、工艺等变化较大,可能影响产品质量时;
c) 停产半年以上,恢复生产时;
d) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;
e) 国家质量监督机构提出型式检验要求时。
型式检验检测项目按照表 8 规定,当任何一项不合格时,则判定型式试验不合格。
表 8 检验项目
6.2 组批
以同一批次原料、同一配方、同一工艺条件和同一设备生产的产品为一个检验批次,每批均应按
6.1.1规定的出厂项目进行检验。
7 标志、包装、运输、贮存
7.1 标志
每个单元包装上都应有下列清晰标志:
——生产单位的名称、地址、标志或符号;
——产品型号、产品名称、注册商标;
——净含量、生产批号、生产日期、保质期以及检验合格标识;
——生产依据的标准号。
7.2 包装和运输
应避光、避热、避潮运输,避免摔打和露天堆放,不得导致产品弯曲和包装破损,反光膜与包装箱之间用不易引起反光膜划伤等外观缺陷的轻质材料填实。
运输时,应有防雨防潮的措施,防止反光膜受到污染等。
7.3 贮存
7.3.1 产品应储存在清洁、干燥的环境中;温度控制在 0 ℃~30 ℃内,相对湿度≤60 %, 避免直接
光照;避免酸碱腐蚀性气氛;避免油污、有机溶剂气氛;一般储存期不超过 6 个月。
7.3.2 若产品原包装箱被打开,建议在 24 小时内使用完。未用部分用原包装或相似包装重新包装好。
参 考 文 献
[1] T/CPIA 0036.1—2022 光伏组件用定向反射光学薄膜 第1部分:用于涂锡焊带表面的薄膜