光伏组件封装材料（EVA 胶膜）耐候性，氙灯老化试验箱的标准流程是什么？

光伏组件封装材料（EVA 胶膜）耐候性，氙灯老化试验箱的标准流程是什么？

上海简户仪器设备有限公司是一家高科技合资企业,专业生产销售盐雾箱、恒温恒湿机、冷热冲击机、振动试验机、机械冲击机、跌落试验机的环境试验仪器的公司，是一家具有研发生产销售经营各类可靠性环境试验设备的公司。经验丰富，并得到许多国内外厂商的信赖与支持。现在我们成为许多品牌的供应商。

摘要

本技术论文围绕光伏组件封装材料 EVA 胶膜的耐候性测试需求，详细阐述氙灯老化试验箱的标准测试流程。通过梳理相关国际与国内标准，结合 EVA 胶膜的老化机理，系统分析从样品制备、试验参数设定、过程监测到结果评估的全流程操作规范，旨在为准确评估 EVA 胶膜耐候性提供科学、标准化的测试指导，保障光伏组件在实际应用中的长期可靠性与稳定性。

关键词

光伏组件；EVA 胶膜；耐候性；氙灯老化试验箱；标准流程

一、引言

随着全球对清洁能源需求的持续增长，光伏发电产业迅速发展。光伏组件作为光伏发电系统的核心部件，其性能和可靠性直接影响发电效率和系统寿命。EVA 胶膜作为光伏组件的关键封装材料，能够将太阳能电池片与玻璃、背板紧密粘结，起到保护电池片、提高组件透光率和绝缘性能的作用 。然而，在实际使用过程中，EVA 胶膜长期暴露在户外，会受到紫外线辐射、温度变化、湿度波动和氧气等环境因素的综合作用，导致材料老化，出现黄变、脱层、力学性能下降等问题，进而影响光伏组件的发电性能和使用寿命 。因此，准确评估 EVA 胶膜的耐候性至关重要。氙灯老化试验箱能够模拟自然环境中的多种老化因素，通过加速老化测试，在较短时间内评估 EVA 胶膜的耐候性能，是目前常用的测试设备之一。明确其标准测试流程，有助于提高测试结果的准确性和可靠性，为光伏组件的质量控制和研发提供有力支持。

二、EVA 胶膜老化机理

EVA 胶膜主要由乙烯 - 醋酸乙烯共聚物、交联剂、抗氧剂、紫外线吸收剂等添加剂组成 。其老化过程主要受光氧化、热氧化和水解等反应的影响。在紫外线辐射下，EVA 分子链中的化学键吸收能量断裂，产生自由基，自由基与氧气发生反应，引发光氧化反应，导致分子链降解和交联，使胶膜黄变、变硬、变脆；高温环境会加速热氧化反应的进行，促进分子链的断裂和交联；而在潮湿环境中，EVA 胶膜中的醋酸乙烯酯基团易发生水解反应，破坏分子链结构，降低胶膜的粘结性能和力学性能 。此外，氧气会持续参与氧化反应，进一步加速 EVA 胶膜的老化。

三、氙灯老化试验箱测试相关标准

目前，国内外针对氙灯老化试验制定了一系列标准，用于规范 EVA 胶膜耐候性测试。国际标准如 ISO 4892 - 2:2013《 Plastics - Methods of exposure to laboratory light sources - Part 2: Xenon - arc sources》、ASTM G155 - 18《 Standard Practice for Operating Xenon Arc Light Apparatus for Exposure of Non - Metallic Materials》；国内标准如 GB/T 16422.2 - 2014《塑料 实验室光源暴露试验方法 第 2 部分：氙弧灯》等 。这些标准对氙灯老化试验箱的光源特性、光谱分布、辐照强度、温度、湿度、试验周期等参数进行了明确规定，为 EVA 胶膜耐候性测试提供了统一的操作规范和质量控制依据。

四、氙灯老化试验箱标准测试流程

4.1 样品制备

从待测试的 EVA 胶膜卷材上，按照标准要求裁剪出尺寸合适的样品。一般情况下，样品尺寸为 150mm×70mm，数量不少于 3 个 。裁剪过程中要保证样品表面平整、无损伤，避免对测试结果产生干扰。同时，对样品进行编号标记，记录样品的批次、生产日期等信息，以便后续试验数据的追溯和分析。

4.2 试验设备校准与准备

在进行试验前，需对氙灯老化试验箱进行全面校准和检查。使用光谱辐射计校准氙灯光源的光谱分布和辐照强度，确保其符合标准要求；校准温度传感器和湿度传感器，保证箱内温湿度控制的准确性；检查喷淋系统、通风系统等部件是否正常运行 。同时，根据试验需求，在试验箱内安装样品架，将制备好的 EVA 胶膜样品平整地固定在样品架上，确保样品表面能够均匀接受光照和环境因素作用。

4.3 试验参数设定

根据相关标准和实际需求，设定氙灯老化试验箱的各项参数 。一般而言，紫外线辐照强度设定为 0.55W/㎡（@340nm），模拟自然阳光中的紫外线辐射强度；试验箱内温度设定为 65℃，模拟高温环境；相对湿度设定为 50%，模拟一般气候条件下的湿度环境；试验周期通常为 1000h，相当于自然环境下数年的老化效果 。此外，还需设置光照与喷淋的循环程序，如每连续光照 102min 后，进行 18min 的喷淋，模拟自然环境中的降雨过程，增强试验的真实性。

4.4 试验过程监测

在试验过程中，要对氙灯老化试验箱的运行状态和环境参数进行实时监测。每隔一定时间（如 1h）记录一次光照强度、温度、湿度等参数，确保试验条件始终符合设定要求 。若发现参数出现异常波动，需及时调整设备，必要时停止试验，对设备进行检修和重新校准后再继续试验。同时，定期观察样品表面的变化情况，如是否出现黄变、气泡、脱层等现象，并做好记录。

4.5 试验结果评估

试验结束后，取出样品，在标准环境（温度 23℃±2℃，相对湿度 50%±5%）下放置 24h，使样品性能稳定 。然后，从多个方面对样品进行性能测试和评估：

1. 外观检测：通过目视观察和色差仪测量，评估样品的颜色变化、表面形态变化等，判断 EVA 胶膜的黄变程度和表面损伤情况 。

2. 粘结性能测试：采用剥离强度测试方法，将 EVA 胶膜与玻璃或背板进行粘结后，测试其剥离强度，评估胶膜老化后的粘结性能变化 。

3. 力学性能测试：通过拉伸试验，测量样品的拉伸强度和断裂伸长率，分析老化对 EVA 胶膜力学性能的影响 。

4. 透光率测试：使用分光光度计测量样品的透光率，评估老化对 EVA 胶膜透光性能的影响，进而判断对光伏组件发电效率的影响 。

根据各项测试结果，综合评估 EVA 胶膜的耐候性能，判断其是否满足光伏组件的使用要求 。

五、结论

明确氙灯老化试验箱测试光伏组件封装材料 EVA 胶膜耐候性的标准流程，从样品制备、设备校准、参数设定到结果评估的每一个环节严格遵循相关标准和规范，能够有效提高测试结果的准确性和可靠性 。通过该标准流程的实施，可以为 EVA 胶膜的研发、生产和质量控制提供科学依据，助力提升光伏组件的长期可靠性和稳定性，推动光伏发电产业的健康发展 。未来，随着光伏技术的不断进步和对组件性能要求的提高，还需进一步完善和优化氙灯老化试验箱的测试流程，以适应新型 EVA 胶膜材料和复杂应用环境的测试需求 。

关于我们

• 上海简户仪器设备有限公司是一家高科技合资企业,生产销售盐雾箱、恒温恒湿机、冷热冲击机、振动试验机、机械冲击机、跌落试验机的环境试验仪器的公司，研发生产销售经营各类可靠性环境试验设备。经验丰富，并得到许多国内外厂商的信赖与支持。自公司成立以来,多次服务于国内外大学和研究所等检测机构,如清华大学、苏州大学、哈尔滨工业大学、北京工业大学、法国申美检测、中科院物理所、中科院，SGS等**单位提供实施室方案和设备及其相关服务。努力开发半导体、光电、光通讯、航天太空、生物科技、食品、化工、制药等行业产品所需的测试设备装置。公司拥有一支的研发、生产和售後队伍，从产品的研发到售后服务，每一个环节都以客户的观点与需求作为思考的出发点。

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• 简户拥有一支的研发、生产和售后服务队伍，从产品的研发到售后服务，每一个环节都以客户的观点与需求作为思考的出发点，目前拥有博士学位2人，硕士5人，参与环境试验箱国家标准起草和发行。企业制定标准，行业里通过ISO9001。是中国仪器仪表学会会员和理事单位。曾荣获CCTV《中国仪器仪表20强品牌》殊荣，2010年入驻上海世博会民企馆。简户自创办以来，参与3项国家标准起草与制定，获得40+件原创知识产权、软著、集成电路)，6次获得上海科技型中小企业称号，合作过3200+家合作客户(其中世界500强高校600家)。