TCPIA 《光伏组件前后板用透明氟塑料薄膜》

T/CPIAXXXX—202X范围本文件规定了光伏组件前后板用透明氟塑料薄膜（以下简称“透明氟膜”）的分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本文件适用于光伏组件前后板用聚偏氟乙烯（PVDF）透明薄膜和聚氟乙烯（PVF）透明薄膜的设计、制造和检验。乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）透明薄膜和聚四氟乙烯（PTFE）透明薄膜可参照使用。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/T1040.3塑料拉伸性能的测定第3部分：薄膜和薄片的试验条件GB/T2408-2022塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法GB/T2410透明塑料透光率和雾度的测定GB/T2423.17电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾GB/T2680建筑玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T3979物体色的测量方法GB/T4207固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化指数的测定方法GB/T6672塑料薄膜和薄片厚度测定机械测量法GB/T6673塑料薄膜和薄片长度和宽度的测定GB/T7142塑料长期热暴露后时间-温度极限的测定GB/T7921均匀色空间和色差公式GB/T12027塑料薄膜和薄片加热尺寸变化率试验方法GB/T14216塑料膜和片润湿张力的测定GB/T21529塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定电解传感器法GB/T26253塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定红外检测器法GB/T23988涂料耐磨性测定落砂法GB/T23989涂料耐溶剂擦拭性测定法GB/T31034晶体硅太阳电池组件用绝缘背板GB/T36289.2晶体硅太阳电池组件用绝缘薄膜第2部分：氟塑料薄膜HG/T4656纺织染整助剂氟系防水防油剂中氟含量的测定T/CPIA0015—2019光伏组件用背板T/CPIA0029.1—2022光伏组件背板用薄膜第一部分：氟塑料薄膜T/CPIA0031—2021双面电池组件封装用透明保护膜IEC61215-2:2021地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型第2部分：测试程序（Terrestrialphotovoltaic(PV)modules—Designqualificationandtypeapproval—Part2:Testprocedures）IEC TS62788-2:2017光伏组件用材料测试方法第2部分：前后板聚合物材料(Measurementproceduresformaterialsusedinphotovoltaicmodules—Part2:Polymericmaterials—Frontsheetsandbacksheets)IECTS62788-7-2:2017光伏组件用材料测试方法第7-2部分：环境暴露聚合物材料加速环境试验（Measurementproceduresformaterialsusedinphotovoltaicmodules—Part7-2:Environmentalexposures—Acceleratedweatheringtestsofpolymericmaterials）IS09773—2003塑料立式软薄试样与小火焰源接触的燃烧性能测定（Plastics—Determinationofburningbehaviourofthinflexibleverticalspecimensincontactwithasmall-flameignitionsource）术语和定义GB/T36289.2和GB/T2410界定的术语和定义适用于本文件。3.1氟元素含量fluorinecontent在透明氟膜配方体系中，氟元素在单位物料质量总和中所占的质量百分比。3.2透光率luminoustransmittance透过试样的光通量与射到试样上的光通量之比，以%表示。要求化学成分透明氟膜中氟元素含量应符合表1的规定。表1氟元素含量种类聚偏氟乙烯（PVDF）聚氟乙烯（PVF）前板用后板用前板用后板用氟元素含量≥40%≥38%≥30%外观透明氟膜和膜卷外观应符合表2的规定。表2外观要求项目要求杂质、油污不允许褶皱不允许擦伤、划痕、孔洞不允许鱼眼a不允许晶点b（直径≥1.3mm）≤20个/3000m暴筋、条纹允许有不影响使用、不会引起死皱的轻微暴筋和纵向条纹膜卷纸芯端部径向凹陷或缺口无a鱼眼指在透明薄膜中有明显可见的一种和周围材料未充分融合的鱼眼状缺陷。b晶点是指背光灯下，氟膜上呈现出的直径≥1.3mm的透明料聚点，型式试验可不出具该项目。尺寸偏差厚度和宽度厚度平均偏差为±10%；宽度偏差为（0，+5）mm。膜卷端面错位收卷均匀，膜卷端面轴向偏移应不大于4mm。性能透明氟膜的性能要求应符合表3的规定。表3性能要求序号项目单位前板用后板用聚氟乙烯（PVF）聚偏氟乙烯（PVDF）聚氟乙烯（PVF）聚偏氟乙烯（PVDF）1物理性能水蒸气透过率g/(m2·d)≤70≤120≤70≤1202表面润湿张力（电晕面）mN/m≥423厚度值μm≥25≥204耐磨性a落砂试验L≥100≥605与硅胶的剥离强度(180°) 硅胶的剥离强度（180°）N/cm//≥106机械性能拉伸强度纵向（MD）MPa≥30≥25≥30≥25横向（TD）MPa≥30≥25≥30≥257断裂伸长率纵向（MD）—≥100%≥100%≥100%≥100%横向（TD）—≥60%≥100%≥60%≥100%8光学性能紫外阻隔率（280～380）nm—≥95%9透光率（400～1100）nm—≥90%10热性能相对温度指数（RTI）b℃≥12511温度指数（TI）℃≥12512120℃2000h断裂伸长率纵向（MD）—≥25%横向（TD）—≥25%13热收缩率(150℃，30min)纵向（MD）—≤5.0%≤4.0%≤5.0%≤4.0%横向（TD）—≤5.0%≤1.0%≤5.0%≤1.0%14耐候性能压力蒸煮老化（121℃，0.2MPa,100%RH，96h）—1.拉伸强度≥20MPa,断裂伸长率≥30%；2.黄变指数△b≤3.5；3.紫外阻隔率≥90%；4.可见光透过率≥90%；5.外观：不收缩、无褶皱无泛白、无肉眼可见析出；6.前后板、层压件外观无开裂、泛白。1.拉伸强度≥20MPa,断裂伸长率≥30%；2.黄变指数△b≤3.5；3.紫外阻隔率≥90%；4.可见光透过率≥90%；5.外观：不收缩、无褶皱无泛白、无肉眼可见出；6.前后板、层压件外观无开裂、泛白。15恒定湿热老化（85℃，85%RH，3000h）（3000h）—16湿-冻老化（－40℃～85℃，20次循环）—17热循环老化(－40℃～85℃，200次循环)—1.拉伸强度≥20MPa,断裂伸长率≥30%；2.黄变指数△b≤3.5；3.紫外阻隔率≥95%；4.可见光透过率≥90%；5.外观：不收缩、无褶皱、无泛白、无肉眼可见析出；6.前后板、层压件外观无开裂、泛白。1.拉伸强度≥20MPa,断裂伸长率≥30%；2.黄变指数△b≤3.5；3.紫外阻隔率≥90%；4.可见光透过率≥90%；5.外观：不收缩、无褶皱、无泛白、无肉眼可见析出；6.前后板、层压件外观无开裂、泛白。表3性能要求（续）序号项目单位前板用后板用聚氟乙烯（PVF）聚偏氟乙烯（PVDF）聚氟乙烯（PVF）聚偏氟乙烯（PVDF）18耐候性能紫外老化c（前板320kWh/m2，后板240kWh/m2）—1.拉伸强度≥20MPa,断裂伸长率≥30%；2.黄变指数△b≤3.5；3.紫外阻隔率≥95%；4.可见光透过率≥90%；5.外观：无开裂、不收缩、无褶皱、无泛白、无肉眼可见析出。1.拉伸强度≥20MPa,断裂伸长率≥30%；2.黄变指数△b≤3.5；3.紫外阻隔率≥90%；4.可见光透过率≥90%；5.外观：无开裂、不收缩、无褶皱、无泛白、无肉眼可见析出。19紫外湿热老化（UV+DH500h，UV累计辐照量≥75kWh/m2）—1.拉伸强度≥20MPa,断裂伸长率≥30%；2.黄变指数△b≤3.5；3.紫外阻隔率≥95%；4.可见光透过率≥90%；5.外观：无开裂、不收缩、无褶皱、无泛白、无肉眼可见析出。1.拉伸强度≥20MPa,断裂伸长率≥30%；2.黄变指数△b≤3.5；3.紫外阻隔率≥90%；4.可见光透过率≥90%；5.外观：无开裂、不收缩、无褶皱、无泛白、无肉眼可见析出。20紫外热循环UV+TC200，热循环200次（UV累计辐照量≥75kWh/m2）—拉伸强度≥20MPa，断裂伸长率≥20%；2.黄变指数△b≤3.5；3.紫外阻隔率≥95%；4.可见光透过率≥90%；5.外观：无开裂、不收缩、无褶皱、无泛白、无肉眼可见析出、无脱层、不发脆。1.拉伸强度≥20MPa，断裂伸长率≥20%；2.黄变指数△b≤3.5；3.紫外阻隔率≥90%；4.可见光透过率≥90%；5.外观：无开裂、不收缩、无褶皱、无泛白、无肉眼可见析出、无脱层、不发脆。21透明前后板及层压件序列老化试验(B序列)—1.黄变指数△b≤3.5；2.紫外阻隔率保持率≥95%；3.可见光透过率保持率≥90%；4.外观：无开裂、不收缩、无褶皱、无泛白、无肉眼可见析出、无脱层、不发脆。1.黄变指数△b≤3.5；2.紫外阻隔率保持率≥90%；3.可见光透过率保持率≥90%；4.外观：无开裂、不收缩、无褶皱、无泛白、无肉眼可见析出、无脱层、不发脆。22透明前后板及层压件紫外热循环UV+TC200，热循环200次（UV累计辐照量≥75kWh/m2）—1.黄变指数△b≤3.5；2.紫外阻隔率保持率≥95%；3.可见光透过率保持率≥90%；4.外观：无开裂、不收缩、无褶皱、无泛白、无肉眼可见析出、无脱层、不发脆。1.黄变指数△b≤3.5；2.紫外阻隔率保持率≥90%；3.可见光透过率保持率≥90%；4.外观：无开裂、不收缩、无褶皱、无泛白、无肉眼可见析出、无脱层、不发脆。表3性能要求（续）序号项目单位前板用后板用聚氟乙烯（PVF）聚偏氟乙烯（PVDF）聚氟乙烯（PVF）聚偏氟乙烯（PVDF）23耐候性能透明前后板及层压件紫外湿冻老化UV+HF20（UV累计辐照量≥75kWh/m2）—1.黄变指数△b≤3.5；2.紫外阻隔率保持率≥95%；3.可见光透过率保持率≥90%；4.外观：无开裂、不收缩、无褶皱、无泛白、无肉眼可见析出、无脱层、不发脆。1.黄变指数△b≤3.5；2.紫外阻隔率保持率≥90%；3.可见光透过率保持率≥90%；4.外观：无开裂、不收缩、无褶皱、无泛白、无肉眼可见析出、无脱层、不发脆。24耐化学性耐盐雾性—无褶皱、不收缩、不变色25耐酸性—无褶皱、不收缩、不变色26耐碱性—无褶皱、不收缩、不变色27耐溶剂擦拭性(乙醇或乙酸乙酯)—无破损（擦拭1000次）28电气性能直流击穿电压kV≥429相比电痕化指数VⅠ级CTI≥600；Ⅱ级600＞CTI≥400；Ⅲ级400＞CTI≥17530阻燃性能阻燃等级—HBVTM-0a序号4耐磨性的加严要求可由供需双方协定对应的落砂量。bRTI与TI二选一。C序号18紫外老化或氙灯紫外老化、金属卤素灯选择其中一种进行即可，若存在争议，以氙灯老化为准；序号18紫外老化不同辐照量由供需双方的应用场景来协定。试验方法通则取样若是卷状样品，取样应不使用最外面3层。若是片状样品，可随机抽样。制样前后板制备取透明氟膜、胶水、透明聚酯树脂片材、透明涂料，按照透明氟膜/胶水/聚酯树脂片材/透明涂料的顺序，按照各自涂覆条件进行涂覆后，胶层、涂层内应无气泡，熟化后样品待用。层压件制备取未固化的胶膜两片，玻璃一块和测试用前后板一块，按照玻璃（前板）/胶膜/带有焊带焊接的电池/胶膜/背板的顺序依次叠好，透明前后板封装按照胶膜要求的固化条件进行固化交联，层压固化后的样品内胶膜应无气泡，冷却至室温后待用。预处理样品应在温度（23±2）℃、相对湿度（50±5）%的条件下放置至少24h。试验条件除非另有规定，所有试验应在（23±2）℃、相对湿度（50±5）%的条件下进行。氟元素含量测试将氟薄膜剪碎，混合均匀。称取0.01g试样，按照HG/T4656的规定测试。外观在自然光下或在距日光灯光源0.5m处目视检查外观缺陷。尺寸测量厚度测量按照GB/T6672的规定进行，测量三个试样，测量结果取平均值。宽度测量按照GB/T6673的规定进行。膜卷错位测量膜卷端面错位用精度值为1mm的卷尺测量，薄膜表面晶点的直径用精度值为0.1mm的量具测量。水蒸气透过率测试电解传感器法按照GB/T21529的规定进行，试验条件为温度（38±2）℃，相对湿度（90±2）%。试样应无折痕、褶皱、针孔。试样的面积应大于渗透腔的透过面积，试样应密封夹好。至少测试三个试样，测试结果取平均值。红外检测器法（仲裁法）按照GB/T26253的规定进行，试验条件为温度（38±2）℃，相对湿度（90±2）%。试样应无折痕、褶皱、针孔。试样的面积应大于渗透腔的透过面积，试样应密封夹好。至少测试三个试样，测试结果取平均值。表面润湿张力测试按照GB/T14216的规定进行。耐磨性试验按照GB/T23988的规定。砂粒选用灌砂标准砂，粒径范围为0.25mm～0.65mm。将试样氟膜用透明聚氨酯胶水均匀展平并粘附在厚度不小于180μm透明聚酯薄膜基材上，使胶水充分固化后，制备3个试样，分别对试样的氟膜面进行试验。拉伸强度和断裂伸长率测试按照GB/T1040.3的规定进行测试，采用2型试样。横向、纵向各取5个样条，在试样中部标出两个50mm间距的标记线，以100mm/min的拉伸速度施加负荷，直至试样被破坏，测试结果取中值并报告最小值。紫外阻隔率按照GB/T2680的规定进行，紫外线波长范围（280～380）nm，按公式（1）计算 R（UV）=1−T（UV）式中：R（UV）——紫外阻隔率，以%表示；T（UV）——紫外透过率，以%表示。透光率测试按照GB/T2410规定进行，可见光波长范围（400～1100）nm。RTI和TI测试按照GB/T7142的规定测试RTI或者TI。热收缩率测试按照GB/T12027的规定进行，试验温度为150℃±2℃，时间为30min。黄变值测试按GB/T7921规定，测量样品的初期及老化后的b值，每个样品取五个不同位置进行测试，测量结果取平均值。环境老化试验压力蒸煮老化试验（PCT）根据测试要求裁取适量试样，放入PCT加速老化试验箱，PCT加速老化试验箱相关性能参数：温度波动范围±0.5℃，温度显示精度：0.1℃，压力显示精度：0.02MPa，时间显示精度：1min。设置试验温度121℃，压力0.2MPa,湿度100%RH，试验时间96h。试验结束后，待试样恢复至室温，按照GB/T1040.3的规定进行力学性能的测试；按照GB/T3979和GB/T7921的规定测试老化试样的黄变指数△b；按照GB/T2680的规定进行紫外阻隔率的测试；根据GB/T2410进行可见光透过率测试。检查试样是否开裂，分层，气泡等现象。恒定湿热老化试验按照IEC61215-2:2021规定，根据测试要求裁取适量试样，放入恒温恒湿箱中，试验温度为（85±2）℃，相对湿度为（85±5）%，试验周期为3000h。试验结束后，待试样恢复至室温，按照GB/T1040.3的规定进行力学性能的测试；按照GB/T3979和GB/T7921的规定测试老化试样的黄变指数△b；按照GB/T2680的规定进行紫外阻隔率的测试；根据GB/T2410进行可见光透过率测试。检查试样是否开裂，分层，气泡等现象。湿冻老化试验图1湿-冻循环湿冻老化试验机：最高和最低温度应控制在设定值的±2℃以内；最高温度85℃时，相对湿度应保持在(85±5)%。温变速率在0℃以上时应不超过100℃/h，在0℃以下时不超过200℃/h。一个循环周期内，最高温度下应保持最短20h，在最低温度下应保持最短30min。试验结束后，待试样恢复至室温。按照IEC61215-2:2021规定，根据测试要求裁取适量试样，将试样悬空挂在支架上，样条间不应重叠也不应与容器内壁接触，将挂好试样的支架上放入湿冻老化试验仪的中部。裁取适量试样，完成如图1所示的20个循环。试验结束后，待试样恢复至室温，按照GB/T1040.3的规定进行力学性能的测试；GB/T3979和GB/T7921的规定测试老化试样的黄变指数△b；按照GB/T2680的规定进行紫外阻隔率的测试；根据GB/T2410进行可见光透过率测试。检查试样是否开裂，分层，气泡等现象。热循环老化试验按照IEC61215-2:2021规定，根据测试要求裁取适量试样，放入热循环老化箱中，试验温度为-40～85℃循环，在-40℃和85℃时均保持2h，试验周期为200个循环。试验结束后，待试样恢复至室温，按照GB/T1040.3的规定进行力学性能的测试；GB/T3979和GB/T7921的规定测试老化试样的黄变指数△b；按照GB/T2680的规定进行紫外阻隔率的测试；根据GB/T2410进行可见光透过率测试。检查试样是否开裂，分层，气泡等现象。紫外老化试验总则紫外老化试验可以采用氙灯紫外试验或荧光、金属卤素灯紫外试验，其中氙灯紫外试验为仲裁方法。氙灯紫外试验按照IEC62788-7-2:2017中方法A的规定进行，选择试验条件A3（箱内空气温度为65℃，黑板温度为90℃，辐照度为0.80W/（㎡·nm）@340nm,箱内相对湿度为20%）。试验结束后，待试样恢复至室温，按照GB/T1040.3的规定进行力学性能的测试；按照GB/T3979和GB/T7921的规定测试老化试样的黄变指数△b；按照GB/T2680的规定进行紫外阻隔率的测试；根据GB/T2410进行可见光透过率测试。检查试样是否开裂，分层，气泡等现象。荧光紫外试验按照IEC62788-7-2：2017中方法B的规定进行，选择试验条件B2（黑板温度为65℃，辐照度为0.80W/（㎡·nm）@340nm），试验周期为3000h。试验结束后，待试样恢复至室温，按照GB/T1040.3的规定进行力学性能的测试；按照GB/T3979和GB/T7921的规定测试老化试样的黄变指数△b；按照GB/T2680的规定进行紫外阻隔率的测试；根据GB/T2410进行可见光透过率测试。检查试样是否开裂，分层，气泡等现象。紫外湿热老化试验将样品裁剪成合适大小的试样，放入紫外高温高湿老化试验箱内，试验条件为：试验箱环境温度（85±2）℃，相对湿度（85±5）%，UVA波长（320～400）nm，UVB波长（280～320）nm，其中UVB辐照量是总波段的3%-10%，累计辐照量≥75kWh/㎡，累计运行时间500h。试验结束后，待试样恢复至室温，按照GB/T3979和GB/T7921的规定测试老化试样的黄变指数△b；按照GB/T2680的规定进行紫外阻隔率的测试；根据GB/T2410进行可见光透过率测试。检查试样是否开裂，分层，气泡等现象。序列老化试验(B序列)按照T/CPIA0015—2019中的规定进行试验，试验结束后，待试样恢复至室温，按照GB/T3979和GB/T7921的规定测试老化试样的黄变指数△b；按照GB/T2680的规定进行紫外阻隔率的测试；根据GB/T2410进行可见光透过率测试。检查试样是否开裂，分层，气泡等现象。紫外热循环UV+TC200试验条件为：试验箱环境温度（-40～85）℃，UVA波长（320～400）nm，UVB波长（280～320）nm，其中UVB辐照量是总波段的3%-10%，累计辐照量≥270kWh/㎡，累计运行时间为200个TC循环。试验结束后，待试样恢复至室温，按照GB/T3979和GB/T7921的规定测试老化试样的黄变指数△b；按照GB/T2680的规定进行紫外阻隔率的测试；根据GB/T2410进行可见光透过率测试。检查试样是否开裂，分层，气泡等现象。耐盐雾性试验按照GB/T2423.17的规定进行。在样品的不同部位随机取3个试样，试样尺寸为150mm×150mm，试验周期48h。试验后检查试样是否出现收缩、褶皱、变色等异常现象。耐酸性试验按GB/T31034规定进行试验，裁取三个100mm×100mm的试样，浸泡在装有pH为3±0.2的盐酸溶液的密闭容器中保持48h。取出试样，用清水冲洗干净后，晾干，检查试样是否出现收缩、褶皱、变色等异常现象。耐碱性试验按GB/T31034规定进行试验，裁取三个100mm×100mm的试样，浸泡在装有pH为11±0.2的氢氧化钾溶液的密闭容器中保持48h。取出试样，用清水冲洗干净后，晾干，检查试样是否出现收缩、褶皱、变色等异常现象。耐溶剂擦拭性试验使用聚氨酯胶水将样品贴合在硬质基材上，待胶水充分固化后，按照GB/T23989中仪器擦拭法（B法）的规定进行试验，溶剂选用无水乙醇，擦拭1000次。试验后，检查试样是否出现破损。直流击穿电压测试按照IECTS62788-2:2017的规定进行。在样品的不同部位随机取5个试样，试样尺寸为50mm×50mm，分别测量5个试样的平均厚度。试验在油浴环境中进行，采用上下电极直径和高度均为为25mm的电极系统。采用短时(快速)升压方式进行试验，升压速度为2000V/s，击穿时间＞10s时记录击穿电压值，并计算每个试样的电气强度。测试结果取中值并报告最小值。相比电痕化指数（CTI）测试按照GB/T4207的规定进行。阻燃性能测试水平燃烧试验按照GB/T2408中试验方法A的规定进行，垂直燃烧试验按照ISO9773-2003的规定进行。检验规则检验分类检验分为型式检验和出厂检验。型式检验通则在有下列情况（包含但不限于）之一时，应进行型式检验:新产品鉴定时；产品转厂生产时；正式生产后，材料配方、生产工艺有较大改变，可能影响产品性能时；停产时间超过六个月，恢复生产时；出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时；质量技术监督机构或客户提出检验要求时。抽样随机抽取一卷样品。检验项目型式检验项目应符合表4的要求。表4检验项目序号项目要求章条号试验方法章条号型式检验出厂检验1氟