银河-

导语

跟着光伏手艺的快速成长，“光伏＋建筑”已成为散布式光伏范畴最具潜力的市场，也是我国实现碳减排方针的主要路子之一。

但是，传统光伏组件因质量较年夜，在屋顶利用上存在必然局限性。为此，开辟质轻、平安靠得住且低本钱的光伏组件成为行业存眷的核心。

今朝，轻质光伏组件多采取聚合物或高份子板材替换玻璃，兼具轻量化和柔性化特点，其重量从传统光伏的11.5 kg/m²年夜幅下降至约3 kg/m²。

因为屋顶光伏组件持久表露在紫外线、湿热、低温和盐雾等严苛情况中，涂覆型透明前板作为组件的要害庇护层，必需具有优良的耐紫外老化机能、高水汽阻隔率和耐盐雾侵蚀能力，以知足持久户外利用的需求。

本文基在近期颁发在《材料导报》上的研究论文——《涂覆型透明前板在轻质光伏组件中的利用研究》，针对轻质光伏组件所用的CPC透明前板，从以下五个尝试睁开阐发：

1. 耐紫外老化机能

2. 耐湿热老化机能

3. 耐热机能

4. 耐化学机能

5. 分歧厚度CPC透明前板的透光和雾度特征

本文经由过程梳理尝试前提、方式和结论，并连系数据图表阐发，评估CPC透明前板在轻质光伏组件中的利用潜力。

含氟涂覆型光伏前板布局示意：外层为涂氟层，中心层为PET层

1

耐紫外老化机能尝试

双面涂覆型透明前板首要利用在轻质光伏组件的正面，前板的抗紫外机能直接决议了轻质组件的户外利用寿命。

研究者按照计较得出，若光伏组件如要到达25年的利用寿命，则前板最少要能承受 1000ｋＷｈ／ｍ２ 的紫外剂量照耀。

该尝试以双面涂覆型透明前板为研究对象，进行紫外测试，阐发其紫外老化后的力学机能、透光率、黄变、涂层附出力和水汽透过率。

尝试成果：

1.力学机能

ＳＥＭ 不雅察发现样品概况已呈现粉化

因为外层涂覆型高份子化合物的化学键遭到紫外光的粉碎，外层氟涂层粉化后中心PET层掉去了庇护。

PET在紫外老化下易产生光降解，经自由基重排反映，其年夜份子主链产生断裂， 并发生CＯ 和CＯ２气体等副 产品，力学机能产生转变，拉伸强度和断裂伸长率延续降落。

2.透光率和黄变机能

采取紫外分光光度计对分歧紫外剂量下的样品进行了，透光率和黄变测试。

测试成果显示：随紫外剂量的不竭增添，透光率不竭降落，黄变指数不竭上升，样品整体显现发黄现象。

其素质缘由是紫外剂量增添，外层涂覆层抗紫外机能降落，紫外线穿透并感化在中心层PET，使其芳环上发生氢过氧化基团并进一步生成一酚羟基或二酚羟基衍生物 ，这些荧光产品致使了黄变。

3.外层涂覆附出力

采取百格法对老化前后的样品进行附出力测试，成果注解当紫外剂量到达1000kWh/m2 时，涂层附出力降至4级以上，申明随紫外剂量的增添涂层有脱落的风险。

4.水汽透光率

采取红外法在38 ℃ 、相对湿度90％前提下别离对经紫外老化的样品进行水汽透过率测试。

跟着紫外老化测试进行，水汽透过率整体转变趋向较小，缘由在在紫外老化后前板固然力学机能降落，但PET因为涂层的庇护未呈现龟裂、小裂纹等环境，仍然连结了较好的水汽阻隔机能。

2

湿热老化机能阐发

因为涂覆型透明前板中心芯材为PET，在高温高湿的前提下很是轻易水解。是以，研究者对样品耐温高湿实验 （DH 实验)、试 验 在（85±５）℃ 、相对湿度（85±５）％前提下进行，实验时长别离为500ｈ、1000ｈ、1500ｈ 和 2000 ｈ。

尝试结论显示：

2000h的DH测试后拉伸强度和断裂伸长率保存率仍在80％以上，但整体上随实验的进行材料机能呈降落趋向。 

这首要是因为PET材料在DH实验进程中产生了转变，结晶度增年夜、材料变脆，从而呈现力学机能降落。

由上表可知：随湿热老化时长的增添，材料黄变指数呈上升趋向，但 DH2000ｈ 后，黄变指数 Δｂ 仍能连结在3之内。

3

耐热机能阐发

光伏组件在工作时温度升高，局部温度最高可能到达170 ℃ 以上，发生热斑效应。

而且前板持久受热，轻易老化降解，导致份子链断裂、份子量下降，并造成耐热机能降落，轻易激发火警。 

鉴在此， 对透明前板进行耐热机能测试， 将样品在175 ℃ 、180 ℃ 放置分歧时长，测定其缩短率和黄变。

随温度升高缩短率呈上升趋向，此中纵向缩短率在两个温度程度下转变均较小，横向缩短率在175 ℃ 下转变较年夜，在180 ℃ 下转变较小。

整体缩短率可知足前板手艺指标要求，注解今朝涂覆型透明前板在耐热机能方面可知足利用要求。

1

耐化学机能阐发

轻质组件利用普遍，多利用在化工场、水泥厂、酒厂、海边等场景，会蒙受氨气、盐雾等侵蚀。 前板侵蚀后会呈现开裂、黄变等现象。

为摹拟户外利用情况，将样品在 ｐＨ＝11的碱性溶液与 ｐＨ ＝3的酸性溶液中浸泡。

在 PH＝11 的碱性溶液中浸泡的样品，其涂层在 72ｈ 呈现气泡，申明涂层已最先脱落，样品在PH＝3的酸性溶液中浸泡24h、48h、72h、后外不雅无转变，注解在酸性情况中涂覆型透明前板机能表示不变。

1

分歧厚度下透光率和雾度的阐发

轻质光伏组件为了不隐裂、反抗冰雹，需在减重的条件下保有必然的挺度。 今朝常经由过程增添透明前板厚度的手段来晋升组件挺度。

是以拔取分歧厚度的透明前板进行了透光率和雾度测试成果。透明前板随厚度增添，透光率呈降落趋向，雾度上升。

论文结论

1. 耐紫外老化机能：

   跟着紫外剂量的不竭增添，CPC透明前板拉伸强度与断裂伸长率不竭降落，透光率下降，雾度上升，材料概况出现发黄现象，涂层附出力下降，这些均是材料不竭老化的现象。

   今朝CPC 透明前板可承受1000ｋＷｈ／ｍ２ 的紫外辐射在通俗紫外辐射量可知足25年的利用寿命。

2. 耐湿热老化机能：2000h 湿热老化对含氟涂覆型透明前板影响较小。

3. 耐热机能：整体收缩率可知足前板手艺指标要求。

4. 耐化学机能:透明前板在酸性情况下表示不变。

5. 分歧厚度CPC透明前板的透光和雾度特征:CPC 透明前板随厚度增添，固然可以晋升轻质组件的挺度，但会影响组件功率，是以设计时还需要综合斟酌。

来历：材料导报《涂覆型透明前板在轻质光伏组件中的利用研究》

２０２５，Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．Ｚ１ ｗｗｗ．ｍａｔｅｒ⁃ｒｅｐ．ｃｏｍ