本發(fā)明屬于光伏電池生產(chǎn)組裝領(lǐng)域，具體涉及一種光伏組件eva封裝材料交聯(lián)度的測試方法。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)境污染和能源短缺問題日趨嚴重，太陽能作為一種綠色能源逐漸受到重視。太陽電池可以直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，特別是隨著研究的深入和技術(shù)的改進，一些新材料應(yīng)用到太陽電池組件中，使組件的光電轉(zhuǎn)化效率得到了較大提高。
eva(乙烯－醋酸乙烯共聚體)是目前太陽電池封裝工藝中最常用的材料，其主要功能有：封裝組件；連接玻璃與電池片、連接背板與電池片；阻礙外部環(huán)境對電池片的不利影響。eva交聯(lián)度的大小對組件的性能有重要影響，為確定eva的交聯(lián)程度，目前的太陽能行業(yè)主要采用二甲苯萃取法，運用的原理是由于交聯(lián)前的eva溶于二甲苯，而交聯(lián)后的eva不溶于二甲苯，根據(jù)萃取前后eva質(zhì)量的變化可計算出eva的交聯(lián)度。
不過，二甲苯萃取法有三個致命缺點：1、二甲苯有劇毒；2、影響測試結(jié)果的干擾因素比較多(人、儀器和環(huán)境等)，重復(fù)性差(至少5％的偏差)。在萃取的過程中，未交聯(lián)的eva溶解不充分或萃取時eva繼續(xù)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，會導(dǎo)致測量的結(jié)果偏大；3、二甲苯萃取法所需要時間較長，單純的萃取加烘干時間就需要8小時。
另外一種測試eva交聯(lián)度的方法為差示掃描量熱法，即dsc法(dsc測試出的結(jié)果稱為固化度)。dsc法測量eva固化度是利用eva固化段的吸放熱不同，進行計算的一種方法。此種方法可以將檢測時間從8小時壓縮至20分鐘，大大節(jié)約了時間。另外，差示掃描量熱(dsc)法對人體無傷害、更加環(huán)保，并且dsc法得到的數(shù)據(jù)更詳細，能對層壓工藝進行指導(dǎo)。
但是目前dsc法不成熟，測試數(shù)據(jù)跳動大，重復(fù)性差。原因有兩個方面：1、隨著固化度的增加，eva摻雜的交聯(lián)劑含量均勻性變差。eva交聯(lián)反應(yīng)與交聯(lián)劑分解釋放出的自由基有關(guān)，剛開始反應(yīng)階段，自由基含量多，反應(yīng)劇烈進行，eva迅速變得“粘稠”，交聯(lián)劑遷移需要的活化能增加，被分隔在各個區(qū)域，從而導(dǎo)致eva各處交聯(lián)劑含量均勻性變差；2、之前的取樣方法是將eva剝離后，用剪刀剪一個3-15mg的小圓片，由于取樣量過少，這就導(dǎo)致樣本代表性差。
通常來說，dsc法比二甲苯萃取法得到的結(jié)果數(shù)據(jù)要低，原因可能來源于兩個方面：1、dsc法以未交聯(lián)eva升溫時所釋放的固化焓作為l00％未交聯(lián)固化焓，但由于實際的化學(xué)反應(yīng)無法達到100％反應(yīng)完全，再加上交聯(lián)劑的半衰期等特性，交聯(lián)劑有殘余量。這樣100％未交聯(lián)固化焓值偏小，導(dǎo)致最后計算得到的固化度偏??；2、二甲苯萃取時將不溶予二甲苯的所有物質(zhì)都作為交聯(lián)后的eva，但是由于eva中會有一些填料或者雜質(zhì)等不溶于二甲苯，再加上有少量未交聯(lián)的eva也可能不溶于二甲苯，所以整體會導(dǎo)致溶劑法測得的交聯(lián)度偏高。
而目前大部分廠家都以二甲苯萃取法作為主要的測試方法，這就導(dǎo)致dsc法雖然具有一定的優(yōu)點，但測得的數(shù)據(jù)難以被大家接受。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測試精度高，結(jié)果重復(fù)性好的eva交聯(lián)度測試方法，既克服了二甲苯萃取法存在的種種缺陷，又可以得到能被廣泛接受的測試結(jié)果。
技術(shù)方案：本發(fā)明所述光伏組件eva封裝材料交聯(lián)度的測試方法，包括如下步驟：
(1)取同規(guī)格不同交聯(lián)度的eva封裝材料樣品，并分別測試各樣品的固化度和交聯(lián)度數(shù)值；
(2)根據(jù)步驟(1)得到的多組數(shù)值建立固化度和交聯(lián)度的曲線圖，由該曲線圖擬合得到固化度和交聯(lián)度的關(guān)系式為：y＝ax2+bx+c，其中y為交聯(lián)度，x為固化度；
(3)測試同規(guī)格的任意交聯(lián)度的eva封裝材料的固化度x，再將結(jié)果代入步驟(2)得到的關(guān)系式內(nèi)，算出該eva封裝材料的交聯(lián)度y。
作為本發(fā)明的進一步限定，步驟(1)中固化度的測試方法的具體步驟為：
a、將某一規(guī)格未層壓交聯(lián)固化的eva剪成碎片，再通過液氮冷凍處理，使eva玻璃化，用碾磨器將玻璃化的eva碾磨成細小的顆粒，混均；
b、稱取3-15mg步驟a處理后的eva，置于40μl鋁坩堝中，擠壓封裝；
c、將封裝好的eva樣品放入dsc設(shè)備樣品臺上，測試eva的放熱焓δh1；
d、將層壓后的eva樣品重復(fù)步驟a～c的處理，測試層壓后eva的放熱焓δh2；
e、根據(jù)公式x＝(δh1-δh2)/δh1計算層壓后eva的固化度。
優(yōu)選地，步驟c中dsc設(shè)備的n2流量為50ml/min。
進一步地，步驟(1)中交聯(lián)度的測試方法的具體步驟為：
a、將某一規(guī)格未層壓交聯(lián)固化的eva剪成碎片，然后用液氮冷凍處理使eva玻璃化，用碾磨器將玻璃化的eva碾磨成細小的顆粒，混均；
b、稱取0.5g步驟a處理后樣品放入網(wǎng)袋中，萃取5小時，然后取出樣品烘干3小時；
c、根據(jù)公式：交聯(lián)度y＝萃取后的eva質(zhì)量/萃取前的eva質(zhì)量。
優(yōu)選地，步驟b中萃取劑為二甲苯、2，6-二叔丁基對甲酚其中一種。
優(yōu)選地，所述萃取劑為二甲苯，樣品置于200目的鐵網(wǎng)袋子中，再放入二甲苯中萃取。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明結(jié)合dsc測試法和二甲苯萃取法，將兩種測試方法測試得到的結(jié)果通過曲線擬合，找到兩種測試結(jié)果之間的對應(yīng)關(guān)系式，從而方便的切換兩種測試法表示的測試結(jié)果，由dsc測試法測得eva封裝材料的固化度，再由固化度通過關(guān)系式直接算出交聯(lián)度，既克服了二甲苯萃取法測試周期長、測試精度低的缺陷，又可以得到能被廣泛接受的測試結(jié)果，避免爭端；
(2)本發(fā)明中采用液氮冷凍處理使eva玻璃化，然后用碾磨器將玻璃化的eva碾磨成細小的顆粒，混均后再取樣，這樣就保證了eva中交聯(lián)劑有較高的均勻性，測試精度高，結(jié)果重復(fù)性好，測試時間短，可以對產(chǎn)線eva交聯(lián)度做到實時監(jiān)控；
(3)本發(fā)明的測試方法避免了二甲苯萃取法實施過程中二甲苯對人體的人身傷害，對環(huán)境也更加友好，既環(huán)保又能提高測試效率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例1～9二甲苯萃取法與dsc測試法測得結(jié)果的關(guān)系圖。
具體實施方式
下面通過附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進行詳細說明，但是本發(fā)明的保護范圍不局限于所述實施例。
實施例1：取某一規(guī)格的eva封裝材料作為樣品1，分別測試樣品1的固化度和交聯(lián)度。
具體步驟為：
(1)測試固化度，取5g未層壓交聯(lián)固化的樣品1，用剪刀剪成碎片，然后用液氮冷凍處理使eva玻璃化，再用碾磨器將玻璃化的eva碾磨成細小的顆粒；稱取7.5mg研磨后的eva置于40μl鋁坩堝中，蓋上蓋子，用樣品封裝機壓制封裝；將dsc設(shè)備打開，調(diào)節(jié)n2流量為50ml/min，然后將制好的eva樣品放入dsc樣品臺上，測試eva的放熱焓δh1為23.68j/g；再將層壓后的樣品1重復(fù)上述處理，測試層壓后eva的放熱焓δh2為14.08j/g；根據(jù)公式x＝(δh1-δh2)/δh1計算層壓后樣品1的固化度x為40.57％；
(2)測試交聯(lián)度，取0.5g步驟(1)研磨處理后的樣品1，裝入200目鐵網(wǎng)袋中；將網(wǎng)袋放進二甲苯溶液中萃取5小時，然后取出樣品烘干3小時；根據(jù)公式：交聯(lián)度＝萃取后的eva質(zhì)量/萃取前的eva質(zhì)量，得到樣品1的交聯(lián)度y為8.53％。
實施例2：取與樣品1同一規(guī)格不同交聯(lián)度的eva封裝材料作為樣品2，采用與實施例1相同的測試方法，測試樣品2的固化度為48.93％，交聯(lián)度為43.23％。
實施例3：取與樣品1同一規(guī)格不同交聯(lián)度的eva封裝材料作為樣品3，采用與實施例1相同的測試方法，測試樣品3的固化度為46.09％，交聯(lián)度為50.57％。
實施例4：取與樣品1同一規(guī)格不同交聯(lián)度的eva封裝材料作為樣品4，采用與實施例1相同的測試方法，測試樣品4的固化度為50.22％，交聯(lián)度為61.87％。
實施例5：取與樣品1同一規(guī)格不同交聯(lián)度的eva封裝材料作為樣品5，采用與實施例1相同的測試方法，測試樣品5的固化度為52.94％，交聯(lián)度為69.54％。
實施例6：取與樣品1同一規(guī)格不同交聯(lián)度的eva封裝材料作為樣品6，采用與實施例1相同的測試方法，測試樣品6的固化度為54.71％，交聯(lián)度為76.00％。
實施例7：取與樣品1同一規(guī)格不同交聯(lián)度的eva封裝材料作為樣品7，采用與實施例1相同的測試方法，測試樣品7的固化度為58.73％，交聯(lián)度為76.85％。
實施例8：取與樣品1同一規(guī)格不同交聯(lián)度的eva封裝材料作為樣品8，采用與實施例1相同的測試方法，測試樣品8的固化度為53.91％，交聯(lián)度為79.54％。
實施例9：取與樣品1同一規(guī)格不同交聯(lián)度的eva封裝材料作為樣品9，采用與實施例1相同的測試方法，測試樣品9的固化度為60.98％，交聯(lián)度為79.44％。
實施例10：取與樣品1同一規(guī)格不同交聯(lián)度的eva封裝材料作為樣品10，采用與實施例1相同的測試方法，測試樣品10的固化度為61.14％，交聯(lián)度為85.02％。
實施例1～10的樣品測試的固化度與交聯(lián)度，如下表所示：
實施例11：根據(jù)實施例1～10的樣品測試得到的固化度與交聯(lián)度，建立x與y的曲線圖，如圖1，然后擬合得到關(guān)系式：y＝20.7414x-16.9261x2-5.5363。
取5g與樣品1～10同一規(guī)格的待測eva封裝材料，用剪刀剪成碎片，然后用液氮冷凍處理使eva玻璃化，用碾磨器將玻璃化的eva碾磨成細小的顆粒；稱取7.5mg研磨后的上述待測材料置于40μl鋁坩堝中，蓋上蓋子，用樣品封裝機壓制封裝；將dsc設(shè)備打開，調(diào)節(jié)n2流量為50ml/min，然后將上述待測材料放入dsc樣品臺上，測試該材料的放熱焓δh1為23.34j/g；將待測材料層壓后，重復(fù)上述步驟再次測得該材料的放熱焓δh2為10.57kj/g；由公式x＝(δh1-δh2)/δh1計算層壓后的待測材料的固化度x為54.71％；將得到的待測材料的固化度帶入公式y(tǒng)＝20.7414x-16.9261x2-5.5363，得到該材料的交聯(lián)度y為74.50％。
如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細節(jié)上作出各種變化。