光伏太陽能板組件耐光老化及黃度霧度透光率的測試

作為一種分布廣泛的可再生資源，太陽能市場在過去十年里取得了快速的發(fā)展，小到自動停車計(jì)費(fèi)器的供能、屋頂太陽能板，大到面積廣闊的太陽能發(fā)電中心，其應(yīng)用已經(jīng)遍及全球。光伏發(fā)電碳排放量是化石能源發(fā)電的1/10到1/20，是真正的低碳能源，而它也將作為未來中國重要的能源之一，為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰"“碳中和"提供強(qiáng)勁引擎，對社會的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。

對于光伏板制造商而言，高質(zhì)量的光伏組件也是至關(guān)重要的。因?yàn)楣夥宄１恢糜谑彝馐褂?，惡劣的天氣條件會影響其效能，如溫濕度的JI端變化，風(fēng)或是紫外線輻射的影響等都會使光伏太陽能板變形。此外，它還會面臨物理損壞、漏水、電池故障等諸多故障。制造商們需要考慮到這些條件，提供質(zhì)量更高，壽命更長的光伏太陽能板。

本文中的“太陽能"是指穿透大氣層后直達(dá)地球的的近紫外光、可見光和近紅外光，波長范圍在300nm-2500nm。“可見光"指波長范圍在360nm-780nm，人眼可以感知的電磁波。

如何保障光伏板的質(zhì)量，延長使用壽命呢？

01玻璃

光伏太陽能板中有一系列硅晶體電池，插入頂部玻璃板和塑料背板之間，由鋁框架支撐固定。頂部的玻璃板保護(hù)硅晶體電池免受天氣和冰雹或空氣中各類懸浮顆粒的影響。為了提高效能和改善光透射，許多制造商會使用低鐵含量的高透射玻璃，背面刷上抗反射涂層。玻璃通常是高強(qiáng)度鋼化玻璃，厚度為3.0至4.0mm，設(shè)計(jì)用于抵抗機(jī)械載荷和ji端溫度變化。在發(fā)生事故或嚴(yán)重撞擊的情況下，鋼化玻璃也比標(biāo)準(zhǔn)玻璃安全得多，它會破碎成微小的碎片，而不是尖銳的鋸齒狀玻璃碎片。

國際電工委員會（IEC）ZUI低標(biāo)準(zhǔn)沖擊試驗(yàn)要求：面板能夠承受1英寸（25毫米）直徑冰雹以60英里/小時(shí)的速度撞擊。玻璃應(yīng)該具有高透明度，以充分利用太陽能電池所接收的光。穿過玻璃的光會被透射、吸收或反射。玻璃越厚，越能抵御天氣影響。然而，這往往會使透明度降低。

分光色差儀可幫助光伏組件制造商測量玻璃的透明度。HunterLab UltraScan VIS分光色差儀有一個大型透射腔，可測量所有尺寸的玻璃面板。用氙燈產(chǎn)生的光通過積分球擴(kuò)散和漫射，均勻地照射到被測樣品。穿過樣品的光經(jīng)過衍射光柵后進(jìn)行光譜分離，然后不同波長下對應(yīng)的傳感器對這些分離后的光譜進(jìn)行接收。僅一秒鐘即可在軟件上查看光譜數(shù)據(jù)。

02抗反射圖層

通常，玻璃上會涂一層抗反射涂層。涂層有助于減少玻璃反射的光量，增加穿透玻璃的光量，從而使太陽能光伏板具有高轉(zhuǎn)換率。涂層技術(shù)的應(yīng)用可以降低光反射率，同時(shí)保持玻璃的高透明度。一般來說，相比以大角度透過的光線，以小角度透過玻璃的光線反射率更高。在白天，日出和日暮時(shí)分的陽光入射角較小。因此，為了優(yōu)化轉(zhuǎn)換率，需要在低入射角條件下減少太陽光反射。HunterLab UltraScan VIS分光色差儀可滿足測量玻璃涂上抗反射涂層前后的光反射率這一需求，幫助客戶評估涂層性能。

03封裝材料

封裝材料填充了玻璃和太陽能電池之間的空間。該層應(yīng)保持高透明度。然而，隨著時(shí)間的推移，這種聚合物材料可能會因暴露于外部而使得質(zhì)量降低。它可能會發(fā)黃或模糊（透明度降低）。為了開發(fā)一種耐用材料，實(shí)驗(yàn)室會使用分光色差儀和氙燈老化試驗(yàn)箱。氙燈老化試驗(yàn)箱創(chuàng)造加速老化氣候條件，以此評估產(chǎn)品的退化情況。當(dāng)測試樣品變黃時(shí)，則使用分光色差儀評估樣品的黃度指數(shù)YI（符合ASTM E313標(biāo)準(zhǔn)）。另外，霧度也是一個需要評估的重要項(xiàng)目。ASTM定義了兩種霧度的測量方法，一種是使用分光光度計(jì)，另一種是使用霧度計(jì)。

04面板外觀

隨著技術(shù)的進(jìn)步，光伏太陽能板的結(jié)構(gòu)也在不斷發(fā)展，光伏太陽能板的外觀更加現(xiàn)代化，更能滿足用戶的審美要求。一些面板的電路變得不太明顯，模塊之間的空間也更小，因此表面外觀看起來更為均勻統(tǒng)一。此外，為了搭配屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)，用戶對光伏板的顏色要求也更多樣化了。HunterLab色差儀在這一環(huán)節(jié)也可以發(fā)揮重要的作用，我們的色差儀有助于設(shè)計(jì)高質(zhì)量色彩的產(chǎn)品，并在生產(chǎn)中檢查質(zhì)量，同樣可用于現(xiàn)場檢查。色差儀有定向型和積分球型兩種光學(xué)結(jié)構(gòu)來滿足客戶對外觀的要求。定向型是*去除鏡面反射，只看漫反射顏色的結(jié)構(gòu)，積分球d/8°也配備了去除鏡面反射的功能。

如何實(shí)現(xiàn)太陽能電池板的高轉(zhuǎn)換效率，是光伏太陽能板制造商和組件供應(yīng)商最關(guān)心的問題之一。太陽能電池接收的光量對發(fā)電至關(guān)重要，因此各層的透明度對轉(zhuǎn)換效率也很重要。HunterLab Vista霧度儀/透光率儀是測量透明度的有效工具?？焖贉y量可以提高實(shí)驗(yàn)室和質(zhì)保領(lǐng)域的操作效率。分析光譜數(shù)據(jù)時(shí)，諸如YI（黃度指數(shù)）或Haze（霧度值）一類的指數(shù)給出了分析材料質(zhì)量的附加參數(shù)。

以往用戶關(guān)注的是太陽能電池板的年發(fā)電量，而現(xiàn)在，色彩和外觀也逐漸成為用戶的考量因素。隨著技術(shù)的進(jìn)步，與屋頂和墻壁的外觀相匹配的高質(zhì)量太陽能光伏板的使用率也在日益遞增。在安裝和維護(hù)時(shí)，便攜式分光測色儀有助于對光伏太陽能板進(jìn)行現(xiàn)場評估，以檢查色差匹配度。