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T/CP IA 0111—2025
光伏组件用双组分热固化绝缘胶
Two-component heat curing insulation adhesive for photovoltaic module
2025 - 03 - 15 发布 2025 - 03 - 30 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。
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这些专利的责任。
本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会提出。
本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会归口。
本文件起草单位:隆基绿能科技股份有限公司、中国电子技术标准化研究院、中国葛洲坝集团海外投资有限公司、华电电力科学研究院有限公司、中国水利电力物资北京有限公司、华电金沙江上游水电开发有限公司、杭州福斯特应用材料股份有限公司、苏州UL美华认证有限公司、国家太阳能光伏产品质量检验检测中心、阿特斯阳光电力集团股份有限公司、通威太阳能(成都)有限公司、天合光能股份有限公司、一道新能源科技股份有限公司、晶澳太阳能科技股份有限公司、晶澳(扬州)太阳能科技有限公司、正泰新能科技股份有限公司、浙江润海新能源有限公司、富乐(苏州)新材料有限公司、江苏广信感光新材料股份有限公司。
本文件主要起草人:司朋飞、赵德宝、王赶强、胡国波、王肖飞、文锋、叶晖、魏超、王宏伟、桂雁冰、鄢勇、梅云宵、朱华、李阳、闫新春、朱疆、石燕军、介雷、潘后桃、窦慧、金叶义、连维飞、谷长友、安丰磊、孔庆宁、章玲、马标。
光伏组件用双组分热固化绝缘胶
1 范围
本文件规定了光伏组件用双组分热固化绝缘胶(以下简称“绝缘胶 ”)的技术要求、试验方法、检验规则、包装、标识、储存和运输。
本文件适用于背接触p型或n型光伏组件用绝缘胶,其它光伏组件用绝缘胶可参考本文件。
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 1724 色漆、清漆和印刷油墨 研磨细度的测定
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 3979 物体色的测量方法
GB/T 6739 色漆和清漆 铅笔法测定漆膜硬度
GB/T 7921 均匀色空间和色差公式
GB/T 9278 涂料试样状态调节和试验的温湿度
GB/T 9751.1 色漆和清漆 用旋转黏度计测定黏度 第1部分: 以高剪切速率操作的锥板黏度计GB/T 10247 粘度测量方法
GB/T 13217.4 油墨黏度检验方法
GB/T 20740 胶粘剂取样
GB/T 33047.1 塑料 聚合物热重法(TG) 第1部分:通则
HG/T 3330-2012 绝缘漆漆膜击穿强度测定法
HG/T 3331-2012 绝缘漆漆膜体积电阻系数和表面电阻系数测定法
HG/T 3855 绝缘漆漆膜制备法
JB/T 9385 刮板细度计
IEC 61215-2:2021 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
双组分热固化绝缘胶 two-component heat curing insulation adhesive
用作绝缘目的的聚合物混合物, 由主剂和固化剂两组分配合使用,并可通过加热进行固化。
4 技术要求
4.1 产品外观
绝缘胶主剂和固化剂外观应为膏状物质或粘稠液体,无气泡、结块、凝胶、结皮以及析出物。
4.2 产品特性
产品特性应符合表1的规定。
表 1 产品特性
4.3 印刷性能
绝缘胶双组分混合后,使用丝网印刷,应具有良好的浸润性,印刷后表面平整无缺印、无气泡、无拉丝、无毛刺、不外溢、不粘版。
4.4 物理性能
绝缘胶固化后的物理性能应符合表2的规定。
表 2 绝缘胶物理性能要求
5 试验方法
5.1 取样
试样取样按照GB/T 20740的规定进行。
5.2 试验条件
按照GB/T 9278的规定,试验环境温度23 ℃±2 ℃, 相对湿度(50±10) %,将试样在该试验条件下静置24 h以上,除非另有规定,应在此条件下进行试验。
5.3 产品外观
产品外观应在800 lux~1200 lux的照度下,目视检查,要求观察者视力正常或矫正视力0.8及以上,将绝缘胶试样静置在工作台上,观察者眼睛距离观察试样不超过0.6m。
5.4 产品特性的测定
5.4.1 主剂细度
5.4.1.1 仪器设备
刮板细度计:细度板和刮刀应符合JB/T 9385的要求。
5.4.1.2 试验步骤
按照GB/T 1724的要求进行试验。
5.4.2 固化剂细度
按照5.4.1的方法进行试验。
5.4.3 粘度
5.4.3.1 同轴圆筒型旋转粘度计法(仲裁方法)
5.4.3.1.1 仪器设备
5.4.3.1.1.1 同轴圆筒型旋转粘度计:符合 GB/T 10247,测量范围为 0.001 Pa · s~103 Pa · s。
5.4.3.1.1.2 温度计:测量范围 0 ℃~50 ℃, 分度值 0.1 ℃。
5.4.3.1.1.3 电子天平:精度为 0.001 g。
5.4.3.1.1.4 擦洗溶剂:使用绝缘胶中的同系专用溶剂。
5.4.3.1.2 试样制备
按比例分别称取绝缘胶主剂、固化剂,充分混合均匀,静置30min~60min。
5.4.3.1.3 试验步骤
按GB/T 13217.4中同轴圆筒型旋转粘度计的要求进行试验。
5.4.3.2 锥板粘度计法
5.4.3.2.1 仪器设备
5.4.3.2.1.1 锥板粘度计:符合 GB/T 9751.1,测量范围为 0.001 Pa · s~200 Pa · s。
5.4.3.2.1.2 温度计:测量范围 0 ℃~50 ℃, 分度值 0.1 ℃。
5.4.3.2.1.3 电子天平:精度为 0.001 g。
5.4.3.2.1.4 擦洗溶剂:使用绝缘胶中的同系专用溶剂。
5.4.3.2.2 试样制备
按5.4.3.1.2的方法进行。
5.4.3.2.3 试验步骤
按GB/T 13217.4中锥板粘度计的要求进行试验。
5.5 印刷性能
5.5.1 仪器设备及材料
5.5.1.1 印刷机:生产线上使用的丝网印刷机。
5.5.1.2 电池片:生产线上使用的电池片。
5.5.1.3 网版:生产线上使用的网版。
5.5.1.4 绝缘胶试样:主剂、固化剂。
5.5.2 试验步骤
5.5.2.1 配胶
按比例分别称取绝缘胶主剂、固化剂,充分混合均匀。
5.5.2.2 丝网印刷
使用丝网印刷机,按照供需双方商定的工艺参数进行丝网印刷,制备5个试样。
5.5.2.3 试验结果
目视观察绝缘胶在电池片上的印刷效果,应能够良好浸润电池片表面、胶面平整无缺印、无气泡、无拉丝、无毛刺、不外溢、不粘版。
5.6 物理性能
5.6.1 外观
5.6.1.1 仪器设备
5.6.1.1.1 烘箱:加热范围为 25 ℃~200 ℃, 温控精度±1 ℃。
5.6.1.1.2 3D 激光显微镜:分辨率优于 0.2 μm,放大倍数 20 倍以上。
5.6.1.2 试验步骤
5.6.1.2.1 按 5.5 的要求进行印刷,使用烘箱加热完成固化。
5.6.1.2.2 使用 3D 激光显微镜在 10 倍以上放大倍数下对固化后的绝缘胶进行外观观察和测量气孔、凹坑深度。
注: 固化条件根据生产厂家推荐参数。
5.6.2 与胶膜剥离强度
5.6.2.1 仪器设备和辅材
5.6.2.1.1 印刷机:生产线上使用的丝网印刷机。
5.6.2.1.2 拉力机:符合 GB/T 2790 中拉力机规定的要求。
5.6.2.1.3 烘箱:加热范围为 25 ℃~200 ℃, 温控精度±1 ℃。
5.6.2.1.4 网版:网版图形为不小于 20 mm×150mm 的矩形,其他参数与生产线上使用的网版相同。
5.6.2.1.5 电池片:生产线上使用的电池片。
5.6.2.1.6 柔性背板:表面应清洁平整,无褶皱、划痕、脱层、气泡杂物等,背板自身不发生层间分离,断裂力大于 300 N。
5.6.2.1.7 超白压花钢化玻璃:表面应清洁平整,无污染,厚度为 3.2mm。
5.6.2.1.8 胶膜:产线使用的前层胶膜、后层胶膜。
5.6.2.1.9 绝缘胶试样:主剂、固化剂。
5.6.2.2 试验步骤
5.6.2.2.1 配胶
按比例分别称取绝缘胶主剂、固化剂,充分混合均匀。
5.6.2.2.2 绝缘胶印刷、固化
使用产线丝网印刷机、网版将绝缘胶印刷在电池片上,并加热完成固化。印刷图形为不小于20mm ×150 mm的矩形。
5.6.2.2.3 测试样品制备
5.6.2.2.3.1 准备尺寸均为 300mm×220mm 的前层胶膜、后层胶膜各一块,尺寸均为 300mm×300mm的玻璃、背板各一块。
5.6.2.2.3.2 按照玻璃/前层胶膜/电池片/后层胶膜/背板的顺序依次层叠好,具体样品层叠如图 1 所示,放入真空层压机内,按照产品要求的固化温度和时间进行固化交联。
5.6.2.2.3.3 在宽度方向上,与绝缘胶对应位置,每间隔 5 mm 将柔性背板/后层胶膜切割成宽度为10mm ±0.5mm 的试样。
注:玻璃压花面朝胶膜,电池片印有绝缘胶的一面朝后层胶膜。
图 1 与胶膜剥离强度测试制样层叠示意图5.6.2.2.4 测试
按GB/T 2790的试验方法, 以100 mm/min±10 mm/min的拉伸速度在拉力试验机上测量绝缘胶与胶膜之间的剥离力F。
5.6.2.3 试验数据处理
剥离强度按式(1)计算,取5个试样的算术平均值,精确至0.1N/cm。
σ180O = ························································· (1)
式中:
σ180 °——180 °剥离强度,单位为牛顿每厘米(N/cm);
F ——剥离力,单位为牛顿(N);
B ——试样宽度,单位为厘米(cm)。
5.6.3 铅笔硬度
5.6.3.1 仪器设备
铅笔硬度计:符合GB/T 6739。
5.6.3.2 试样制备
按5.6.2.2.1和5.6.2.2.2方法的要求进行。
5.6.3.3 试验步骤
按GB/T 6739的规定进行试验。
5.6.4 热分解起始温度
5.6.4.1 仪器设备与辅材
5.6.4.1.1 热天平:符合 GB/T 33047.1。
5.6.4.1.2 吹扫气体:符合 GB/T 33047.1。
5.6.4.2 试样制备
按比例分别称取绝缘胶主剂、固化剂,充分混合均匀。
将绝缘胶印刷或刮涂在不粘膜上,厚度不宜超过100 μm,质量不小于1 g,并按推荐条件加热完成固化,制备2个试样。
5.6.4.3 试验步骤
按GB/T 33047.1的要求进行,试验结果取算术平均值。
试验参数宜为:
a) 空气气氛;
b) 100 mL/min 吹扫流速;
c) 15 ℃/min 升温速度;
d) 起始温度 50 ℃ ;
e) 终止温度为 800 ℃。
5.6.5 体积电阻率
5.6.5.1 测试条件按 HG/T 3331-2012 中 6.1.1 常态测试的要求进行。
5.6.5.2 按 HG/T 3855 的规定进行试样制备。
5.6.5.3 按 HG/T 3331-2012 的规定进行试验。
5.6.6 击穿强度
5.6.6.1 测试条件按 HG/T 3330-2012 中 6.1.1 常态测试的要求进行。
5.6.6.2 按 HG/T 3855 的规定进行试样制备。
5.6.6.3 按 HG/T 3330-2012 的规定进行试验。
5.6.7 耐冷热冲击性能
5.6.7.1 仪器设备
5.6.7.1.1 冷热循环老化试验箱:符合 IEC 61215-2:2021 中 4.11.2 的要求。
5.6.7.1.2 测色仪:符合 GB/T 3979 中测色仪规定的要求。
5.6.7.1.3 拉力机:符合 GB/T 2790 中拉力机规定的要求。
5.6.7.2 试样制备
用于与胶膜剥离力测试的试样制备,按5.6.2.2.1、5.6.2.2.2和5.6.2.2.3方法,制备3个试样(分别编号A1、A2、A3)。
用于黄色指数测试的试样制备,参照5.6.2.2.1、5.6.2.2.2和5.6.2.2.3方法,并在此基础上,将电池片印有绝缘胶的一面改为朝玻璃层叠,制备3个试样(分别编号A4、A5、A6)。
注:为便于印刷和避免电池片膜色及金属栅线颜色对测试结果的干扰,用于黄色指数测试的试样可使用硅片替代电池片进行制样测试。
5.6.7.3 试验步骤
按IEC 61215-2:2021中4.11的规定。试验过程如下:
a) 将所有试样放入冷热循环老化试验箱中,试验条件如图 2 所示,试验 200 个循环;
b) 试验结束后将试样取出,在 23 ℃±2 ℃ , 相对湿度(50 ±5 )%的环境中恢复 2 h~4 h 后,使用试样 A1、A2、A3 进行与胶膜剥离强度测试;
c) 分别对试验前后的 A4、A5、A6 试样,按 GB/T 3979 和 GB/T 7921 的规定测定试样的黄色指数
b,计算 Δ b,结果取平均值。
图 2 冷热循环测试温度曲线
5.6.8 耐湿热性能
5.6.8.1 仪器设备
5.6.8.1.1 高温高湿老化试验箱:符合 IEC 61215-2:2021 中 4.13.2 的要求。
5.6.8.1.2 测色仪:符合 GB/T 3979 中测色仪规定的要求。
5.6.8.1.3 拉力机:符合 GB/T 2790 中拉力机规定的要求。
5.6.8.2 试样制备
用于与胶膜剥离力测试的试样制备,按5.6.2.2.1、5.6.2.2.2和5.6.2.2.3方法,制备3个试样(分别编号B1、B2、B3)。
用于黄色指数测试的试样制备,参照5.6.2.2.1、5.6.2.2.2和5.6.2.2.3方法,并在此基础上,将电池片印有绝缘胶的一面改为朝玻璃层叠,制备3个试样(分别编号B4、B5、B6)。
注:为便于印刷和避免电池片膜色及金属栅线颜色对测试结果的干扰,用于黄色指数测试的试样可使用硅片替代电
池片进行制样测试。
5.6.8.3 试验步骤
按IEC 61215-2 :2021中4.13的规定。试验过程如下:
a) 将所有试样放入高温高湿老化试验箱中,试验条件:温度 85 ℃±5 ℃ , 相对湿度(85±5 )%,时间 1000 h;
b) 试验结束后将试样取出,在 23 ℃±2 ℃ , 相对湿度(50±5 )%的环境中恢复 2 h~4 h 后,使用试样 B1、B2、B3 进行与胶膜剥离强度测试;
c) 分别对试验前后的试样 B4、B5、B6,按 GB/T 3979 和 GB/T 7921 的规定测定试样的黄色指数
b,计算 Δ b,结果取平均值。
5.6.9 耐紫外老化性能
5.6.9.1 仪器设备
5.6.9.1.1 紫外老化试验箱:设备光源、紫外辐照计、温度传感器等应符合 IEC 61215-2:2021 中的要求。
5.6.9.1.2 测色仪:符合 GB/T 3979 中测色仪规定的要求。
5.6.9.2 试样制备
参照5.6.2.2.1、5.6.2.2.2和5.6.2.2.3方法,并在此基础上,将电池片印有绝缘胶的一面改为朝玻璃层叠,制备3个试样(分别编号C1、C2、C3)。
注:为便于印刷和避免电池片膜色及金属栅线颜色对测试结果的干扰,可使用硅片替代电池片进行制样测试。
5.6.9.3 试验步骤
按IEC 61215-2 :2021中4.10的规定。试验过程如下:
a) 将试样玻璃面朝向光源,放入紫外老化试验箱有效辐照区域内,试验条件:
1) 紫外光谱分布:在波长 280 nm~400 nm 间的辐照强度为 50 W/m2~150 W/m2,测试试样表面的光照均匀性在 15 %以内。280 nm~320 nm 波段的辐照量占总辐照量的 3 %~10%;
2) 在紫外辐照的同时,试验箱内试样表面温度保持在 60 ℃±5 ℃ ;
3) 辐照功率累积:按试样表面实际所受的辐照量进行累积。
b) 试验时间: 以辐照功率累积的剂量计,120 kWh/m2。
试验结束后将试样取出,在23 ℃±2 ℃ , 相对湿度(50 ±5) %的环境下恢复2 h~4 h后,分别对试验前后的C1、C2、C3试样,按GB/T 3979和GB/T 7921的规定测定试样的黄色指数b,计算 Δ b,结果取平均值。
6 检验规则
6.1 检验分类
6.1.1 出厂检验
出厂检测项目、抽样方案,检查水平、接收质量限(AQL)按照表3规定执行。
6.1.2 型式检验
有下列情况之一时,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3规定,当任何一项不合格时,则判定型式试验不合格。
表 3 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、储存和运输
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
产品为流动粘稠状液体,应密封包装,包材不与产品发生反应或被产品中的成分腐蚀,保证产品不会在运输期间破裂、被沾污。
7.3 储存
产品贮存在干燥、通风的环境,避免阳光直射,远离热源及灰尘,远离火源及不相容物质。在规定的包装容器内于低于30 ℃温度贮存, 自生产之日起贮存期为半年。标签与实物相符合。
7.4 运输
产品可用各种类型的车辆运输,搬运规则、条件等应符合国家有关规定。运输时,纸箱不得倒置。运输完成后,包装不允许有破损。产品贮存在干燥、通风的环境,避免阳光直射,远离热源及灰尘,远离火源及不相容物质。