IEC 62788-5-12020AMD12022 修改件1.光伏组件用材料的测量程序.第5-1部分边缘密封.边缘密封材料使用的建议试验方法标准立项发展报告

光伏组件用材料的测量程序第5-1部分：边缘密封边缘密封材料使用的建议试验方法修改件1（IEC62788-5-1:2020/AMD1:2022）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Amendment1-MeasurementProceduresforMaterialsUsedinPhotovoltaicModules-Part5-1:EdgeSeals-SuggestedTestMethodsforUsewithEdgeSealMaterials(IEC62788-5-1:2020/AMD1:2022)摘要光伏组件长期可靠性是决定其经济性与安全性的核心因素，而边缘密封材料作为阻挡水汽侵入、维持内部电气绝缘与结构完整性的关键屏障，其性能评价体系的完善程度直接影响组件在户外环境中的服役寿命。本报告围绕国际电工委员会（IEC）发布的IEC62788-5-1:2020/AMD1:2022《修改件1光伏组件用材料的测量程序第5-1部分：边缘密封边缘密封材料使用的建议试验方法》展开系统研究。该标准由IECTC82（太阳能光伏能源系统技术委员会）归口制定，于2022年1月28日正式发布，是对IEC62788-5-1:2020基版标准的重要技术补充与修订。本报告首先梳理了该标准的立项背景，指出光伏组件封装材料性能评价标准化在“双碳”目标背景下的紧迫性与战略意义；继而详细解读了标准的技术框架与核心修订内容，涵盖边缘密封材料的水汽透过率测试方法优化、粘接强度评价体系完善、耐候性加速老化试验条件调整及试样制备规范更新等方面；随后深入分析了标准修订的国内外产业影响，指出其将为我国光伏组件制造商、材料供应商及第三方检测机构提供更加完善的技术依据。最后，报告对标准未来发展方向进行了展望，提出我国应加快推动该国际标准的转化与本土化应用，同步完善配套检测能力建设，全面提升我国光伏产业在全球标准治理格局中的话语权与竞争力。关键词：光伏组件；边缘密封材料；IEC标准；试验方法；水汽透过率；耐候性；标准修订；质量评价Keywords:PhotovoltaicModules;EdgeSealMaterials;IECStandards;TestMethods;WaterVaporTransmissionRate;WeatherResistance;StandardAmendment;QualityEvaluation1引言1.1研究背景光伏组件通常设计服役寿命为25至30年，其在户外运行过程中面临的失效模式多种多样，其中水汽侵入引发的电化学腐蚀、电势诱导衰减（PID）以及封装材料老化开裂等占组件失效原因的较大比例。边缘密封材料（EdgeSeal）作为光伏组件密封结构体系中的重要组成部分，承担着阻挡外界水汽从组件边缘渗入、维持背板与玻璃之间粘接完整性、缓解热应力与机械应力等多重功能。尤其在双面双玻组件、薄膜组件以及建筑光伏一体化（BIPV）组件等新型产品结构中，无边框设计使得边缘密封材料的性能更加直接地决定了组件的防水性能与绝缘安全。1.2标准立项的必要性任何一项标准的制定与修订，均基于对现有技术系统不足之处的判断以及对产业发展需求的精准回应。IEC62788-5-1:2020基版标准于2020年发布实施后，国际光伏产业界在应用过程中积累了大量实践经验，同时也发现了若干需要进一步明确和完善的技术问题。具体而言，主要体现在以下几个方面：第一，部分试验方法的可操作性与重复性有待提升，尤其是针对不同配方体系和不同物理形态（固态胶带、液态密封胶等）的边缘密封材料，试验参数设置的适用性与区分度不足；第二，随着材料科学与界面化学的快速发展，新型高性能密封材料不断涌现，原有标准中某些技术指标和试验条件已不能充分反映其性能特征；第三，组件制造商与材料供应商对于水汽透过率测试的边界条件（温度、相对湿度）存在不同理解，导致不同实验室之间测试数据的系统偏差；第四，边缘密封材料的长期耐久性评价手段尚需完善，现有的加速老化试验条件与实际服役环境之间的关联性有待加强。在上述背景下，IECTC82/WG2工作组于2021年正式启动了IEC62788-5-1:2020的修改件（Amendment）编制工作，经过多轮国际专家讨论、实验室间比对试验（RoundRobinTest）以及各成员国投票程序，最终形成了IEC62788-5-1:2020/AMD1:2022修改件。该修改件于2022年1月28日正式发布，版本状态为现行有效。2标准技术内容解读2.1标准范围与定位IEC62788-5-1:2020/AMD1:2022属于IEC62788系列标准框架下的组成部分。该系列标准由IECTC82（太阳能光伏能源系统技术委员会）下属WG2工作组负责制定，其整体目标是为光伏组件用各类材料（包括封装胶膜、背板、前板、密封件、粘接剂、汇流带等）提供统一的测量程序与试验方法框架。本修改件所修订的标准主体——IEC62788-5-1:2020，规定了光伏组件边缘密封材料的建议试验方法框架，适用于以丁基橡胶、聚异丁烯（PIB）、有机硅密封胶、聚氨酯密封胶、热熔型密封胶等为主要成分的边缘密封材料的性能评价。其适用范围涵盖材料的物理性能、阻隔性能、力学性能、粘接性能以及耐环境老化性能等维度。2.2主要修订内容IEC62788-5-1:2020/AMD1:2022修改件对基版标准的核心修订内容主要体现在以下几个方面：（1）水汽透过率（WVTR）测试条件的细化与优化水汽透过率是评价边缘密封材料阻隔性能的最核心指标之一。基版标准中对于水汽透过率的测试方法引用了ISO15106系列标准，但在温度与相对湿度条件的具体设置方面留有较大灵活性，容易导致不同实验室间数据差异。修改件对此进行了重要补充：一是明确了优先采用的测试温度条件（如38℃/90%RH和60℃/90%RH两种典型条件），以更好地模拟光伏组件在实际服役环境中的温湿度工况；二是补充了薄型试样（厚度小于0.5mm）的测试注意事项，包括边缘效应修正方法与试样夹持力的推荐范围；三是增加了对测试设备传感器校准周期的建议要求，提高了测试数据的计量溯源性。（2）粘接性能试验方法的补充与完善边缘密封材料与玻璃、背板等基材之间的粘接强度是决定组件密封效果持久性的关键参数。修改件在原有剥离强度测试的基础上，新增了以下内容：一是针对柔性背板类基材的T型剥离试验方法的具体操作细则；二是增加了高温高湿老化后粘接强度保持率的评价方法与接受准则建议；三是补充了不同基材组合（玻璃-玻璃、玻璃-背板、背板-背板）条件下的最小试样数量与数据处理规则。（3）加速老化试验条件的调整为更真实地模拟光伏组件边缘密封材料在户外长期服役过程中的性能演变规律，修改件对加速老化试验的条件设置进行了优化。具体包括：一是将湿热老化试验的温度条件从原有的85℃调整为可选用的双条件体系（85℃/85%RH和60℃/90%RH），以适应不同气候区光伏组件的实际服役环境差异；二是增加了紫外老化与湿热老化的联合试验方案（即UV+DH综合老化），以更加真实地反映材料在实际服役中光-热-湿多因子协同老化的效应；三是明确了老化试验过程中的取样时间点与性能测试频次。（4）试样制备与状态调节程序的更新试样的制备质量直接影响试验结果的代表性与重复性。修改件对此提出了更加明确的操作要求：一是细化了边缘密封材料在实验室条件下的涂布/粘贴工艺参数，包括施胶温度、压力、保压时间等关键参数的推荐范围；二是增加了试样在测试前的状态调节（Conditioning）要求，规定了温度与相对湿度条件以及最短调节时间，确保试样在统一的状态基准下进行测试；三是补充了试样尺寸测量精度要求。2.3标准的技术特点IEC62788-5-1:2020/AMD1:2022修改件在技术编制过程中体现了以下几个显著特点：第一，突出实际服役场景的针对性。修改件在试验条件设置方面充分考虑了光伏组件在全球不同典型气候区域（湿热、干热、温带、高寒等）的实际服役环境差异，提供了多条件的灵活选择方案，使材料评价更具工程参考价值。第二，重视多因素协同老化的模拟能力。通过引入UV+DH联合老化试验方案，修改件弥补了传统单一因素加速老化试验与实际服役环境中光-热-湿多因子协同作用之间差距，使评价结果更贴近工程实际情况。第三，强化了试验数据的可比性与计量一致性。通过对试验条件、试样制备、设备校准等方面的细化规定，修改件有效减少了实验室间的系统误差，提高了材料性能数据的可比性与溯源性。3标准修订的国内外影响分析3.1国际层面的技术引领意义作为全球光伏领域最具权威性的标准化组织，IECTC82制定的技术标准在全球范围内被广泛采用。IEC62788-5-1:2020/AMD1:2022修改件的发布，对于完善国际光伏材料评价标准体系具有重要意义。首先，该修改件为各国光伏产业界提供了更加完善、更具可操作性的边缘密封材料试验方法框架，有助于推动全球范围内材料评价数据的一致性与互认；其次，修改件中引入的联合老化试验方案、梯度温度试验条件等新理念，为其他光伏材料标准的制修订提供了有益的技术参考路径。3.2我国光伏产业的影响与应对我国是全球最大的光伏组件制造国和应用市场。据国家能源局数据，截至2023年底，我国光伏累计装机容量已超过600GW，新增装机连续多年位居全球第一。与此同时，我国光伏组件及封装材料生产企业众多，边缘密封材料的年消耗量巨大。IEC62788-5-1:2020/AMD1:2022修改件的发布，对我国光伏产业既带来了挑战也提供了机遇。从挑战来看，修改件中对试验条件的新要求、对联合老化试验的新规定，意味着我国相关企业和检测机构需要更新试验设备、调整测试流程、提升人员技术水平，方能满足新的评价要求。从机遇来看，该修改件有助于推动我国光伏边缘密封材料评价体系的科学化与国际化，促进优质材料企业的技术创新与国际市场拓展。当前，我国已有多家检测认证机构和企业实验室引进了符合IEC62788-5-1要求的测试设备，并在实际产品检测中加以应用。然而，整体来看，国内对边缘密封材料性能系统评价的能力建设仍存在不足——主要体现在水汽透过率测试的高精度设备覆盖度不足、联合老化试验能力参差不齐等方面。进一步推动该国际标准的转化应用，完善我国光伏材料评价标准体系，具有重要的现实意义。3.3标准的经济与社会效益分析从经济效益角度而言，IEC62788-5-1:2020/AMD1:2022修改件的应用将有助于提升光伏组件在户外环境中的长期可靠性，降低因边缘密封失效导致的组件更换与维修成本，提升光伏电站全生命周期的投资收益水平。从社会效益而言，标准对边缘密封材料的阻隔性能和耐久性能提出更科学的评价手段，有助于增强光伏产品的安全性和运行稳定性，降低潜在的电气安全事故风险，为清洁能源的大规模推广提供更加坚实的技术支撑。4主要修订参与单位介绍4.1国际电工委员会太阳能光伏能源系统技术委员会（IECTC82）IEC62788-5-1:2020/AMD1:2022修改件的编制工作由IECTC82下设的WG2工作组主导推进。IECTC82成立于1984年，是IEC中专门负责太阳能光伏发电系统及部件标准化工作的技术委员会，其工作范围涵盖光伏电池、组件、系统部件、支撑结构以及相关材料的术语定义、性能测试方法、安全要求与系统设计指南等。截至目前，IECTC82已发布标准与规范近200项，涵盖从晶体硅电池到薄膜电池、从地面电站到建筑光伏一体化等各类技术方向，是全球光伏领域最具影响力的标准化组织之一。IECTC82/WG2工作组的主要职责是围绕光伏组件用材料的性能测试方法与评价技术开展标准化工作。该工作组成员来自全球主要光伏制造企业、材料供应商、检测认证机构、科研院所及高等院校，具有广泛的技术代表性与国际化视野。在IEC62788-5-1标准及其修改件的编制过程中，WG2工作组组织了多轮实验室间比对试验，广泛收集了各成员国的反馈意见，确保标准内容的科学性、合理性与可操作性。4.2国内相关参与单位概况在国际标准编制过程中，我国多个机构以P成员（ParticipatingMember）身份积极参与了IECTC82的相关工作。中国电子技术标准化研究院（CESI）作为我国光伏标准化技术归口单位之一，长期跟踪并深度参与IECTC82各工作组的技术活动。中国建材检验认证集团股份有限公司（CTC）和无锡市产品质量监督检验院等检测机构，在光伏材料检测方面具有较强的技术实力，为相关国际标准的技术试验验证提供了大量有价值的测试数据。此外，以福斯特、海优威、赛伍技术等为代表的国内光伏封装材料领军企业，也在边缘密封材料的配方设计、性能测试及可靠性评价方面积累了丰富的工程经验，部分企业的技术专家直接参与了IECTC82/WG2的技术讨论与意见反馈。上述单位通过深入参与国际标准的制修订工作，不仅将我国光伏材料领域的实践经验和技术成果融入国际标准体系，也通过标准的学习与转化提升了自身的技术能力与市场影响力。5结论IEC62788-5-1:2020/AMD1:2022《修改件1光伏组件用材料的测量程序第5-1部分：边缘密封边缘密封材料使用的建议试验方法》的发布与实施，是国际光伏标准化领域的一项重要成果。该修改件通过对水汽透过率测试条件的细化、粘接性能试验方法的补充、加速老化试验方案的优化以及试样制备与状态调节程序的完善，有效提升了光伏组件边缘密封材料性能评价的科学性与工程实用性。其发布不仅为全球光伏产业界提供了更加完善的技术评价工具，也对我国光伏组件及材料制造企业、检测认证机构提出了新的技术能力要求。展望未来，随着光伏组件技术向高效化、长寿命化、场景多样化方向持续演进，边缘密封材料评价标准的迭代更新仍将持续。一方面，随着钙钛矿/晶硅叠层电池等新型电池技术的产业化推进，其对封装材料水汽阻隔性能的要求更加严苛，边缘密封材料的评价方法需进一步向超低水汽透过率测试方向拓展；另一方面，随着人工智能与大数据技术在材料研发中的应用深入，基于数据驱动的材料服役性能预测方法有望与标准试验方法形成互补，推动光伏材料评价从“经验驱动”向“数据驱动”转型。与此同时，海上光伏、漂浮式光伏等新兴应用场景对边缘密封材料在盐雾腐蚀、高湿热交替等极端环境下的耐久性能提出了更高要求，相应的标准试验方法亦需持续完善与拓展。参考文献[1]IEC62788-5-1:2020/AMD1:2022,Amendment1-Measurementproceduresformaterialsusedinphotovoltaicmodules-Part5-1:Edgeseals-Suggestedtestmethodsforusewithedgesealmaterials,IEC,2022.[2]IEC62788-5-1:2020,Measurementproceduresformaterialsusedinphotovoltaicmodules-Part5-1:Edgeseals-Suggestedtestmethodsforusewithedgesealmaterials,IEC,2020.[3]IECTS62788-7-2:2017,Measurementproceduresformaterialsusedinphotovoltaicmodules-Part7-2:Environmentalexposures-Acceleratedweatheringtestsofpolymericmaterials,IEC,2017.[4]中国光伏行业协会.中国光伏产业发展路线图（2023-2