T∕CPIA 0029.1-2022 光伏组件背板用薄膜 第1部分：氟塑料薄膜.pdf

ICS31.030CCSL90光伏组件背板用薄膜第 1 部分：氟塑料薄膜Films used for photovoltaic module backsheetPart 1:Fluorine plastic films2022-03-30 发布2022-04-15 实施中国光伏行业协会发 布团体标准T/CPIA 0029.12022T/CPIA 0029.12022I目次目次.I前言.III1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.24 产品分类.24.1 按产品结构分类.24.2 按生产工艺分类.24.3 按使用原材料分类.25 技术要求.25.1 外观要求.25.2 尺寸偏差.35.3 性能要求.36 试验方法.56.1 通则.56.2 外观.66.3 尺寸偏差.66.4 氧气透过量.66.5 水蒸气透过率.66.6 表面润湿张力.66.7 耐磨性试验.66.8 氟含量.66.9 拉伸强度和断裂伸长率.66.10 紫外阻隔率.76.11 可见光透光率.76.12 RTI、TI 测试.76.13 热收缩率.76.14 压力蒸煮老化试验.76.15 恒定湿热试验.76.16 湿冻老化试验.76.17 紫外老化试验.76.18 氙灯老化试验.86.19 紫外湿热老化试验.86.20 紫外湿冻老化试验.8T/CPIA 0029.12022II6.21 序列老化试验（B 序列）.86.22 耐盐雾性试验.86.23 耐酸性试验.86.24 耐碱性试验.86.25 耐溶剂擦拭试验.86.26 击穿电压测试.86.27 相比电痕化指数(CTI)测试.96.28 阻燃等级测试.96.29 耐低温性能.97 检验规则.97.1 检验分类.97.2 型式检验.97.3 出厂检验.108 标志、包装、运输、贮存.118.1 标志.118.2 包装.118.3 运输.118.4 贮存.11T/CPIA 0029.12022III前言本文件按照GB/T 1.12020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。T/CPIA 0029光伏组件背板用薄膜分为以下两部分：第1部分：氟塑料薄膜。第2部分：聚脂薄膜。本文件为T/CPIA 0029的第1部分。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归口。本文件起草单位：杭州福膜新材料科技股份有限公司、国家太阳能光伏产品质量检验检测中心、中国电子技术标准化研究院、青海黄河上游水电开发有限责任公司光伏产业技术分公司、苏州福斯特光伏材料有限公司、苏州中来光伏新材股份有限公司、杜邦（中国）研发管理有限公司、苏州赛伍应用技术股份有限公司、常熟阿特斯阳光电力科技有限公司、中天光伏材料有限公司、英利能源（中国）有限公司、上海海优威新材料股份有限公司、浙江鉴衡认证中心有限公司、保定光为绿色能源科技有限公司、无锡尚德太阳能电力有限公司、苏州佳尔特新材料科技有限公司、通威太阳能（合肥）有限公司、苏州腾晖光伏技术有限公司、明冠新材料股份有限公司、韩华新能源（启东）有限公司、中国科学院微电子研究所。本文件主要起草人：王佩刚、顾方明、李明峥、刘毅、李小娟、汤杰、马骥超、杨小旭、张付特、胡红杰、陈洪野、郭素琴、殷镭城、王会晓、李民、周罡、李会玲、严婷婷、吴继程、郭钇伟、钱洪强、张鹏、葛华云。T/CPIA 0029.120221光伏组件背板用薄膜第 1 部分：氟塑料薄膜1范围本文件规定了光伏组件背板用氟塑料薄膜（以下简称“氟膜”）的分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本文件适用于光伏组件背板用聚偏二氟乙烯（PVDF）薄膜、聚氟乙烯（PVF）薄膜，其它种类的光伏组件背板用氟塑料薄膜也可参照执行。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 1038塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法压差法GB/T 1040.3塑料拉伸性能的测定第3部分：薄膜和薄片的试验条件GB/T 1408.12016绝缘材料 电气强度试验方法第1部分：工频下试验GB/T 24082008塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法GB/T 2410透明塑料透光率和雾度的测定GB/T 2680建筑玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定GB/T 2423.17电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾GB/T 2828.12012计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划GB/T 3979物体色的测量方法GB/T 4207固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化指数的测定方法GB/T 6672塑料薄膜和薄片厚度测定机械测量法GB/T 6673塑料薄膜和薄片长度和宽度的测定GB/T 7142塑料长期热暴露后时间-温度极限的测定GB/T 7921均匀色空间和色差公式GB/T 12027塑料薄膜和薄片加热尺寸变化率试验方法GB/T 14216塑料膜和片润湿张力的测定GB/T 21529塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定电解传感器法GB/T 23988涂料耐磨性测定落砂法GB/T 23989涂料耐溶剂擦拭性测定法GB/T 26253塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定红外检测器法GB/T 310342014晶体硅太阳电池组件用绝缘背板GB/T 36289.22018晶体硅太阳电池组件用绝缘薄膜第2部分：氟塑料薄膜T/CPIA 00152019光伏组件用背板T/CPIA 0029.120222IS0 9773塑料 与小火焰原接触测定柔软薄膜垂直试样的燃烧性能（Plastics-Determination ofburning behaviour of thin flexible vertical specimens in contact with a small-flame ignitionsource）IEC 61215-1-2：2021地面光伏(PV)模块-设计资格和型式批准-第 1-2 部分：基于碲化镉(CdTe)的薄膜光伏(PV)模块测试的特殊要求(Terrestrial photovoltaic(PV)modules-Designqualification and type approval-Part 1-2:Special requirements for testing of thin-filmCadmium Telluride(CdTe)based photovoltaic(PV)modules）IEC 62788-7-2：2017光伏组件用材料测试方法第7-2部分：环境暴露 聚合物材料加速环境试验（Measurement procedures for materials used in photovoltaic modules Part7-2:EnviromentsexposuresAccelerated weathering tests of polymeric materials）IEC 62788-2-1光伏组件中的聚合物材料第2-1部分 聚合物前板和背板的安全要求（Polymermaterials in photovoltaic modules-Part 2-1 Safety requirements for polymer front and backsheets）3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1氟含量fluorine content在氟膜配方体系中，氟元素在单位物料质量总和中所占的质量百分比。来源：GB/T 36289.220183.2水蒸气透过率water vapor transmission rate在规定的试验条件下，试验达到平衡时单位时间内透过单位面积样品的水蒸气量。来源：GB/T 21529-20084产品分类4.1按产品结构分类按产品结构的不同，氟膜可分为单层膜、多层共挤膜和多层复合膜等。4.2按生产工艺分类按生产工艺的不同，氟膜可分为吹塑型、流延型和挤出拉伸型等。4.3按使用原材料分类按使用原材料的不同，氟膜主要包括聚氟乙烯（PVF）薄膜、聚偏二氟乙烯（PVDF）薄膜等。5技术要求5.1外观要求氟膜和膜卷外观应符合表1的规定。T/CPIA 0029.120223表 1外观要求项目要求杂质、油污不允许褶皱不允许擦伤、划痕、孔洞不允许鱼眼不允许晶点a（直径1.3mm）20个/3000 m暴筋、条纹允许有不影响使用、不会引起死皱的轻微暴筋和纵向条纹两端松紧度一致膜卷纸芯端部径向凹陷或缺口无膜卷端面错位4 mma晶点是指背光灯下，氟膜上呈现出的直径1.3 mm 的黑点。5.2尺寸偏差厚度平均偏差为10%；宽度偏差为（0，+5）mm。5.3性能要求氟膜的性能要求应符合表2的要求。表 2性能要求序号分类项目单位要求PVFPVDF1物理性能氧气透过量cm3/m2dPa10002水蒸气透过率g/(m2d)701203表面润湿张力（电晕面）mN/m424耐磨性aL/m2.55氟含量%25356机械性能拉伸强度纵向（MD）MPa3030横向（TD）MPa3020T/CPIA 0029.120224表 2性能要求（续）序号分类项目单位要求PVFPVDF7机械性能断裂伸长率纵向（MD）%100100横向（TD）%601008光学性能b紫外阻隔率乳白膜%99.59可见光透光率乳白膜%2510热性能温度指数(TI)/相对温度指数(RTI)c12511热收缩率(150，30min)纵向（MD）%5.04.0横向（TD）%5.01.012耐候性压力蒸煮老化（121，100%RH，96h）试验后：1.黄变指数b2。2.纵向断裂伸长率保持率60%，横向断裂伸长率保持率60%。试验后：1.黄变指数db2.5。2.纵 向 断 裂 伸 长 率 100%，横向断裂伸长率10%。13恒定湿热试验（85，85%RH，2000h）试验后：1.黄变指数b2。2.纵向断裂伸长率保持率60%，横向断裂伸长率保持率60%。试验后：1.黄变指数b2.5。2.纵 向 断 裂 伸 长 率 100%，横向断裂伸长率10%。14湿-冻试验（4085，20 次循环）试验后：1.黄变指数b2。2.纵向断裂伸长率保持率60%，横向断裂伸长率保持率60%。试验后：1.黄变指数b2.5。2.纵 向 断 裂 伸 长 率 100%，横向断裂伸长率10%。15紫外老化试验（紫外累计辐照量240kWh/m2）试验后：1.黄变指数b2。2.纵向断裂伸长率保持率60%，横向断裂伸长率保持率60%。试验后：1.黄变指数b2。2.纵 向 断 裂 伸 长 率 100%，横向断裂伸长率10%。16氙灯老化试验后：1.黄变指数b2。2.纵向断裂伸长率保持率60%，横向断裂伸长率保持率60%。试验后：1.黄变指数b2。2.纵 向 断 裂 伸 长 率 100%，横向断裂伸长率10%。T/CPIA 0029.120225表 2性能要求（续）序号分类项目单位要求PVFPVDF17耐候性紫外湿热老化试验后：1.黄变指数b2。2.纵向断裂伸长率保持率60%，横向断裂伸长率保持率60%。试验后：1.黄变指数b2.5。2.纵 向 断 裂 伸 长 率 100%，横向断裂伸长率10%。18紫外湿冻老化试验后：1.黄色指数变化b2。2.无开裂、无气泡、不分层试验后：1.黄变指数b2.5。2.无开裂、无气泡、不分层19序列老化试验（B序列）试验后：1.黄变指数b42.不开裂、无气泡、不分层试验后：1.黄变指数b42.不开裂、无气泡、不分层20耐化学性耐盐雾性无折皱、不收缩、不变色无折皱、不收缩、不变色21耐酸性无折皱、不收缩、不变色无折皱、不收缩、不变色22耐碱性无折皱、不收缩、不变色无折皱、不收缩、不变色23耐溶剂擦拭性(乙醇或乙酸乙酯)无破损（擦拭1000次）无破损（擦拭1000次）24电气安全性能击穿电压（油）kV3.03.525击穿电压（直流击穿测试）ekV26相比电痕化指数fV40027阻燃性能阻燃等级HBVTM-028耐低温性能-40断裂伸长率纵向（MD）%40横向（TD）%20a耐磨性由供需双方协定是否作为测试项b紫外阻隔率和可见光透光率要求仅适用于白色氟膜，对于黑色氟膜和透明氟膜由供需双方协商确定cRTI、TI由供需双方商定d老化试验前后黄变指数变化b仅适用于白色氟膜，对于黑色氟膜和透明氟膜由供需双方协商确定e击穿电压（直流击穿测试）由供需双方协商确定f相比电痕化指数要求不适用于黑色氟膜6试验方法6.1通则6.1.1取样T/CPIA 0029.120226取样时应至少去掉卷材最外面三层氟膜，裁取全幅宽约2 m作为试样。如是片状样品，则随机抽样。6.1.2预处理除非另有规定，应将所有试样保持在温度为（232），相对湿度（505）%下至少放置24 h。6.1.3试验条件除非另有规定，所有试验应在（232），相对湿度（505）%下进行。6.2外观在自然光下或在距 40 W 日光灯光源 0.5 m 处目视检查外观缺陷；两端松紧度用手感进行检验；膜卷端面错位用精度值为 1 mm 的量具测量；薄膜表面晶点的直径用精度值为 0.1 mm 的量具测量。6.3尺寸偏差厚度按照GB/T 6672的规定进行；宽度按照GB/T 6673的规定进行。6.4氧气透过量按照GB/T 1038的规定进行,试验条件为温度（382）。6.5水蒸气透过率6.5.1电解传感器法（仲裁法）按照GB/T 21529的规定进行，试验条件为温度（382），相对湿度（902）%。试样应无折痕、褶皱、针孔。至少测试三个试样，测试结果取三个或三个以上试样的算术平均值。6.5.2红外检测器法按照 GB/T 26253 的规定进行，试验条件为温度（382），相对湿度（902）%。试样应厚度均匀，无折痕、褶皱、针孔。至少测试三个试样，测试结果取三个或三个以上试样的算术平均值。6.6表面润湿张力按照GB/T 14216的规定进行。6.7耐磨性试验按照GB/T 23988的规定。砂粒选用灌砂标准砂，粒径范围：0.25 mm0.65 mm。将试样氟膜用透明聚氨酯胶水均匀展平并粘附在厚度180 m透明聚酯薄膜基材上，使胶水充分固化后，制备3个试样，分别对试样的氟膜面进行试验，直到氟膜被冲破直径为4 mm大小的破损，记录所消耗的砂的量，结果取三次平行测定结果的算术平均值。6.8氟含量按照GB/T 36289.22018中6.14的规定进行。6.9拉伸强度和断裂伸长率T/CPIA 0029.120227按照GB/T 1040.3的规定进行测试，采用2型试样，试样宽度为（100.5）mm、长度不小于150 mm的长条试样，横向、纵向各取5个样条，在试样中部标出两个50 mm间距的标记线，以50 mm/min的拉伸速度施加负荷，直至试样被破坏，结果分别取5个测试值的算术平均值。6.10紫外阻隔率按照GB/T 2680的规定进行，紫外线波长范围（280380）nm，按公式（1）计算R（UV）=1-T（UV）.（1）式中：R（UV）紫外阻隔率；T（UV）紫外光透过率。6.11可见光透光率按照GB/T 2680规定进行，可见光波长范围（380800）nm。6.12RTI、TI 测试按照GB/T 7142的规定进行。6.13热收缩率按照GB/T 12027的规定进行，烘箱温度为（1502），时间为30 min。6.14压力蒸煮老化试验按照T/CPIA 00152019中7.31的规定进行，试验温度为121，相对湿度100%，测试时间为96 h，温度升至设定值后仪器自动计时，此时压力表显示的压力应在（0.090.11）MPa之间。试验结束后，待试样恢复至室温，按照GB/T 3979和GB/T 7921的规定测试老化试样的黄变指数b，按照6.9的要求测试老化试样的断裂伸长率。6.15恒定湿热试验按照IEC 61215-1-2：2021中11.13的规定进行，试验温度为（852）、相对湿度为（855）%，测试时间为2000 h。试验结束后，待试样恢复至室温，按照GB/T 3979和GB/T 7921的规定测试老化试样的黄变指数b，按照6.9的要求测试老化试样的断裂伸长率。6.16湿冻老化试验按照IEC 61215-1-2:2021中11.12的规定进行，测试周期为20个循环。试验结束后，待试样恢复至室温，按照GB/T 3979和GB/T 7921的规定测试老化试样的黄变指数b，按照6.9的要求测试老化试样的断裂伸长率。6.17紫外老化试验按照IEC 61215-1-2:2021中11.10的规定进行，样品温度（605），UV波长：280 nm400 nm，其中波长280 nm320 nm之间的紫外辐照量为总辐照量的3%10%；辐照功率校准：按试样表面实际所受的辐照量进行累积，至少每30 kWh/m2用辐照计进行紫外功率校准一次；辐照强度不超过250 W/m2。测试结束后，待试样恢复至室温后，按照GB/T 3979和GB/T 7921的规定测试老化试样的黄变指数b，按照6.9的要求测试老化试样的断裂伸长率。T/CPIA 0029.1202286.18氙灯老化试验按照IEC 62788-7-2:2017方法A的规定进行，黑板温度为90，箱内空气温度为65，波长340nm辐照强度为0.8 W/,箱体相对湿度为20%，测试时间为4000 h。测试结束后，待试样恢复至室温后，按照GB/T 3972和GB/T 7921的规定测试老化试样的黄变指数b，按照6.9的要求测试老化试样的断裂伸长率。6.19紫外湿热老化试验按照T/CPIA 00152019中7.28的规定进行测试，UV+DH 500 h，UV 累计辐照量75 kWh/m2，试验结束后，待试样恢复至室温，按照GB/T 3979和GB/T 7921的规定测试老化试样的黄变指数b，按照6.9的要求测试老化试样的断裂伸长率。6.20紫外湿冻老化试验按照T/CPIA 00152019中7.29的规定进行测试，20周期，UV累计辐照量75 kWh/m2，试验结束后，待试样恢复至室温，按照GB/T 3979和GB/T 7921的规定测试老化试样的黄变指数b，在散射日光下目视检查试样是否出现开裂，分层，气泡。6.21序列老化试验（B 序列）按照T/CPIA 00152019中7.30的规定进行测试，试验结束后，待试样恢复至室温，按照GB/T 3979和GB/T 7921的规定测试老化试样的黄变指数b，在散射日光下目视检查试样是否开裂，分层，气泡。6.22耐盐雾性试验按照GB/T 2423.17的规定进行。在样品的不同部位取3个试样，试样尺寸为150 mm150 mm，试验时间为48 h。试验后在散射日光下目视检查试样是否出现收缩、折皱、变色等异常现象。6.23耐酸性试验按照GB/T 310342014中6.15的规定进行。6.24耐碱性试验按照GB/T 310342014中6.16的规定进行。6.25耐溶剂擦拭试验按照GB/T 23989中仪器擦拭法（B法）的规定进行，使用聚氨酯胶水将样品贴合在硬质基材上，待胶水充分固化后，溶剂选用无水乙醇或乙酸乙酯，擦拭1000次。试验后，在散射日光下目视检查试样是否出现破损。6.26击穿电压测试6.26.1击穿电压（油）按照GB/T 1408.12016的规定进行。在样品的不同部位取5个试样，试样尺寸为100 mm100 mm，分别测量5个试样的平均厚度。试验在变压器油中进行，变压器油的电气强度应不小于12 kV/mm。采用上电极直径为25 mm和下电极直径为75 mm或上下电极直径为6 mm的电极系统。采用短时(快速)升压方式进行试验，升压速度为1000 V/s，记录击穿电压值，并计算每个试样的电气强度。测试结果取中值并报告最小值。T/CPIA 0029.1202296.26.2击穿电压（直流击穿测试）按照IEC 62788-2-1的规定进行。6.27相比电痕化指数(CTI)测试按照 GB/T 4207 的规定进行。裁取 50 mm50 mm 的氟膜，将之进行多层叠合，叠合至总厚度大于或等于 3 mm 进行实验。6.28阻燃等级测试水平燃烧试验按照 GB/T 24082008 中试验方法 A 的规定进行，垂直燃烧试验按照 ISO 9773 的规定进行。6.29耐低温性能耐低温性能测试条件为:将制好的宽为 10 mm 样条在（-401）条件下先预处理 30 min，然后保温 2min，在试样中部标出两个 50 mm 间距的标记线，以 50 mm/min 的拉伸速度施加负荷，直至试样被破坏，每根样条测试结束后观察样条断裂位置是否在中间位置和曲线的形状是否正常，如不正常则舍去测试数据，结果分别取 5 个测试值的算术平均值。7检验规则7.1检验分类氟膜的产品检验分为型式检验和出厂检验。7.2型式检验7.2.1通则在有下列情况（包含但不限于）之一时，应进行型式检验：a)新产品定型或老产品转厂生产时；b)原辅材料及生产工艺发生较大变动时；c)停产半年以上恢复生产时；d)质量一致性检验结果与上次鉴定检验结果有较大差异时；e)长期正常生产情况下每年应至少进行一次；f)质量监督机构提出鉴定检验要求时。7.2.2抽样随机抽取一卷产品。7.2.3检验项目型式检验项目应符合表3的要求。T/CPIA 0029.1202210表 3检验项目序号分类检验项目章条号章条号型式检验出厂检验1物理性能外观5.16.22尺寸偏差5.26.33氧气透过量5.36.44水蒸气透过率5.36.55表面润湿张力5.36.66耐磨性5.36.77氟含量5.36.88机械性能拉伸强度5.36.99断裂伸长率5.36.910光学性能紫外阻隔率5.36.1011可见光透光率5.36.1112热性能相对温度指数(RTI)5.36.1213温度指数(TI)5.36.1314热收缩率5.36.1315耐候性能压力蒸煮老化5.36.1416恒定湿热老化5.36.1517湿冻老化5.36.1618紫外老化5.36.1719氙灯老化5.36.1820紫外湿热老化5.36.1921紫外湿冻老化5.36.2022序列老化试验（B 序列）5.36.2123耐化学性能耐盐雾性5.36.2224耐酸性5.36.2325耐碱性5.36.2426耐溶剂擦拭性（乙醇）5.36.2527电气安全性能击穿电压（油）5.36.2628击穿电压（直流击穿）5.36.2629相比电痕化指数5.36.2730阻燃性能阻燃等级5.36.2831耐低温性能-40断裂伸长率5.36.29注：表示需要检验的项目。7.2.4合格判定当所有型式检验项目合格时，则该产品鉴定检验合格。若任一项目不合格，则该产品鉴定检验不合格。7.3出厂检验T/CPIA 0029.12022117.3.1批次同一批原料，按照同一配方、同一工艺连续生产的相同规格的，且同时提交检验的氟膜为一个批次。7.3.2抽样外观及尺寸偏差按照GB/T 2828.12012的规定进行抽样，采用一般检验水平，AQL=10；其他指标检验每批抽取一卷，取样检验。7.3.3检验项目出厂检验项目应符合表3的要求。7.3.4合格判定若所有出厂检验项目合格，则该批产品合格。若任一项目不合格，可重新抽样，对不合格项目进行复检。若复检合格，则判定该批产品合格；若复检仍不合格，则判定该批产品不合格。8标志、包装、运输、贮存8.1标志每卷产品应附有产品合格证，合格证上产品标志内容包括：产品名称、执行标准、商标、批号、规格、重量、生产日期、厂名及“小心轻放”、“防潮”等标志，并符合GB/T 191的规定。8.2包装产品内用PE膜缠绕，中层使用珍珠棉包裹，最外层使用气泡膜缠绕固定，两头用带有堵头的夹板支撑。然后将膜卷置于匹配托盘上严实装订。包装应能保证产品安全运输的需要，并附产品合格证。8.3运输运输时小心轻放，防止重压、撞击、日晒雨淋、强烈震动，保证包装完整。8.4贮存产品应贮存在干燥、阴凉的环境中。产品堆放时水平放置，不能靠近热源或强光直照。从产品生产之日起，贮存期应不超过6个月。超过6个月后，可对产品进行检验，如合格则仍可使用。